मोसेट संचालित मोटर चालक: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

मोटर चालक

• मोटर चालक रोबोटिक्स की दुनिया का एक अनिवार्य हिस्सा हैं क्योंकि अधिकांश रोबोटों को काम करने के लिए मोटरों की आवश्यकता होती है और मोटरों को कुशलतापूर्वक चलाने के लिए मोटर चालक खेल में आते हैं।
• वे थोड़ा वर्तमान एम्पलीफायर हैं; मोटर चालकों का कार्य कम-वर्तमान नियंत्रण संकेत लेना है और फिर इसे एक उच्च-वर्तमान सिग्नल में बदलना है जो मोटर चला सकता है।
• लो-करंट कंट्रोल सिग्नल एक माइक्रोकंट्रोलर (मेरे मामले में Arduino Uno) से आता है, जो अधिकतम 40mA पर 0-5V की रेंज में आउटपुट दे सकता है जिसे बाद में मोटर ड्राइवर द्वारा उच्च करंट आउटपुट यानी 12-24V 2- पर देने के लिए प्रोसेस किया जाता है। 4ए.
• मोटर चालकों के आमतौर पर दो भाग होते हैं

1. मोटर चालक से अलग-अलग इनपुट पीडब्लूएम के अनुसार मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) दुभाषिया सर्किट।
2. मोटर की दिशा को नियंत्रित करने के लिए एक दिशा नियंत्रण सर्किट।

चरण 1: पीडब्लूएम इंटरप्रेटर सर्किट

आवश्यक घटक

1. IRF250N MOSFET
2. 10K ओहम रेसिस्टर
3. 2ए डायोड*2
4. 12 वी बैटरी

IRF 250N एक तर्क स्तर का MOSFET है जो गेट पर 0-5 V इनपुट को संबंधित 0-Vmax (बैटरी से जुड़ी) में परिवर्तित करता है।

10K OHM रेसिस्टर एक पुल-डाउन रेसिस्टर है जो लॉजिक सिग्नल को शून्य वोल्ट के पास रखता है जब कोई अन्य सक्रिय डिवाइस कनेक्ट नहीं होता है।

डायोड का उपयोग फ्लाईबैक डायोड के रूप में किया जाता है। फ्लाईबैक डायोड (कभी-कभी फ्रीव्हीलिंग डायोड कहा जाता है) एक डायोड है जिसका उपयोग फ्लाईबैक को खत्म करने के लिए किया जाता है, जो कि अचानक वोल्टेज स्पाइक होता है जो एक आगमनात्मक भार में देखा जाता है जब इसकी आपूर्ति चालू अचानक कम हो जाती है या बाधित हो जाती है।

नोट- चूंकि एक बाहरी बैटरी का उपयोग किया जा रहा है, इसलिए इसे माइक्रोकंट्रोलर के साथ सामान्य होना चाहिए। यह बैटरी के नेगेटिव टर्मिनल को माइक्रोकंट्रोलर के GND से जोड़कर किया जाता है।

चरण 2: दिशा नियंत्रण सर्किट

आवश्यक घटक

1. 8 पिन रिले (58-12-2CE OEN)
2. IRF250N MOSFET
3. 10K ओहम रोकनेवाला*3
4. 3 मिमी एलईडी * 2

इस सर्किट में इस्तेमाल किया गया MOSFET पिछले सर्किट यानी IRF250N के समान है, लेकिन गेट पर PWM देने के बजाय हम सिर्फ एनालॉग हाई और लो दे रहे हैं क्योंकि हमें सिर्फ रिले को चालू और बंद करना है।

रिले 12V पर संचालित होता है लेकिन Arduino से प्राप्त एनालॉग हाई अधिकतम 5V है इसलिए हमने यहां MOSFET को एक स्विच के रूप में उपयोग किया है।

प्रयुक्त रिले (58-12-2CE OEN) एक 8 पिन वाला है।

• पहले 2 पिन कॉइल एनर्जाइज़र होते हैं यानी जब वे संचालित होते हैं तो वे कॉमन की कनेक्टिविटी को नॉर्मल कनेक्टेड (NC) से नॉर्मल ओपन (NO) में बदल देते हैं।
• सामान्य इसे आउटपुट (मोटर) तक पहुंचाने के लिए इनपुट प्राप्त करता है।
• जब कॉइल संचालित नहीं होता है और NO डिस्कनेक्ट हो जाता है, तो NC को कॉमन से बिजली प्राप्त होती है।
• जब कॉइल संचालित होता है तो NO को कॉमन से बिजली मिलती है और NC डिस्कनेक्ट हो जाता है।

हम NO और NC के बीच पार कर रहे हैं जो हमें ध्रुवता में परिवर्तन प्रदान करेगा।

दो एल ई डी आउटपुट के समानांतर में 10K ओम प्रतिरोध के साथ दोनों विपरीत ध्रुवीयता में जुड़े हुए हैं। वे दिशा सूचक के रूप में कार्य करेंगे क्योंकि जब एक दिशा में करंट प्रवाहित होता है और इसके विपरीत होता है तो एक चमक जाएगा।

चरण 3: माइक्रोकंट्रोलर

माइक्रोकंट्रोलर के पास डिलीवर करने के लिए 2 सिग्नल हैं

1. मोटर की गति को बदलने के लिए PWM।
2. मोटर की दिशा बदलने के लिए एनालॉग हाई और लो।

कोड संलग्नक में दिया गया है

PWM पिन 3 से आउटपुट PWM इंटरप्रेटर सर्किट के गेट से जुड़ा है।

पिन 11 से आउटपुट गेट ऑफ रिले सर्किट से जुड़ा है।

नोट - यदि दोनों सर्किट एक ही शक्ति स्रोत का उपयोग कर रहे हैं, तो उनमें से किसी एक को ही सामान्य आधार की आवश्यकता है; यदि 2 शक्ति स्रोत का उपयोग किया जाता है तो दोनों सर्किटों का सामान्य आधार होना चाहिए।

इनपुट =

दिशा के लिए 0 और 1

गति के लिए 0-255; रुकने के लिए 0 और अधिकतम गति के लिए 255।

प्रारूप =

स्थान

जैसे = 1 255

0 50

यह महत्वपूर्ण है कि पीडब्लूएम इंटरप्रेटर सर्किट अपने आप में पर्याप्त है यदि उपयोगकर्ता मोटर की गति को बदलने के लिए या इसकी दिशा बदले बिना इसे चालू और बंद करने के लिए तैयार है।

चरण 4: सिस्टम एकीकरण

मोटर चालक के सभी घटकों को बनाने के बाद उन तीनों यानी पीडब्लूएम इंटरप्रेटर, रिले सर्किट को माइक्रोकंट्रोलर के साथ एकीकृत करने का समय आ गया है।

• पीडब्लूएम दुभाषिया का आउटपुट रिले के सामान्य से जुड़ा है।
• दोनों सर्किट पावरबोर्ड का उपयोग करके बैटरी से जुड़े होते हैं। पावरबोर्ड एक सुरक्षा सर्किट है जिसमें अत्यधिक परिस्थितियों में सर्किट की सुरक्षा के लिए कैपेसिटर (इनपुट को फ़िल्टर करने के लिए उपयोग किया जाता है), डायोड (बैटरी की ध्रुवीयता की जांच करने के लिए) और फ्यूज (वर्तमान को सीमित करने के लिए) होता है।

पावरबोर्ड की आवश्यकता नहीं है, जबकि मोटर लोड के अधीन नहीं है, लेकिन रोबोट में मोटर चालक का उपयोग करते समय इसका उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

• PWM दुभाषिया सर्किट पर गेट को pwm पिन से कनेक्ट करें 3
• 11 पिन करने के लिए रिले सर्किट के गेट को कनेक्ट करें।

चरण 5: विकास

• प्रारंभ में, मैं रिले को स्विच करने के लिए एक ट्रांजिस्टर का उपयोग कर रहा था, लेकिन यह इसके माध्यम से बहने वाली धारा को संभालने में असमर्थ था इसलिए मुझे MOSFET पर स्विच करना पड़ा।
• मैंने उनके बीच कोई करंट प्रवाह सुनिश्चित करने के लिए MOSFET के स्रोत और गेट के बीच एक संधारित्र का उपयोग किया था, लेकिन बाद में मुझे एहसास हुआ कि इसकी आवश्यकता नहीं है।