DC MOTOR SPEED CONTROL 회로는 주로 정전압 위에 가변 전압을 얻기 위하여 개발 된 IC (555) 기반의 PWM (펄스 폭 변조) 회로이다. 여기에서는 PWM 방식을 설명합니다. 아래 그림과 같이 간단한 회로를 고려하십시오.
숫자가 맞으면 버튼을 누르면 모터가 회전을 시작하고 버튼을 누를 때까지 움직이게됩니다. 이 누르는 것은 연속적이며 그림의 첫 번째 물결에 표시됩니다. 경우에 대해 버튼을 8ms 동안 눌렀다가 10ms주기에 걸쳐 2ms 동안 열리면,이 경우 버튼을 8ms 동안 만 눌렀 기 때문에 모터는 완전한 9V 배터리 전압을 경험하지 못하므로 RMS 단자 전압은 모터는 약 7V입니다. 이 감소 된 RMS 전압으로 인해 모터는 감소 된 속도로 회전합니다. 이제 10ms의 평균 턴온 = 턴온 시간 / (턴온 시간 + 턴 오프 시간), 이것은 듀티 사이클이라고하며 80 % (8 / (8 + 2))입니다.
두 번째 및 세 번째 경우에는 첫 번째 경우에 비해 버튼을 더 적게 누르는 경우가 있습니다. 이로 인해 모터 단자의 RMS 단자 전압이 더욱 감소합니다. 이 감소 된 전압으로 인해 모터 속도는 더욱 감소합니다. 듀티 사이클에 따른 속도 감소는 모터 단자 전압이 모터를 돌리기에 충분하지 않을 때까지 계속 발생합니다.
따라서 이로써 PWM을 사용하여 모터 속도를 변경할 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다.
더 진행하기 전에 H-BRIDGE에 대해 논의해야합니다. 이제이 회로에는 주로 두 가지 기능이 있습니다. 첫 번째는 저전력 제어 신호에서 DC 모터 를 구동하는 것이고 다른 하나는 DC 모터의 회전 방향 을 변경하는 것 입니다.
그림 1
그림 2
그림 3
DC 모터의 경우 회전 방향을 변경하려면 모터의 공급 전압 극성을 변경해야한다는 것을 모두 알고 있습니다. 따라서 극성을 변경하기 위해 H 브리지를 사용합니다. 이제 위의 그림 1에는 네 개의 스위치가 있습니다. 그림 2와 같이 모터가 회전하려면 A1과 A2가 닫힙니다. 이 때문에 그림 3의 두 번째 부분 과 같이 모터를 통해 오른쪽에서 왼쪽으로 전류가 흐릅니다. 지금은 모터가 시계 방향으로 회전한다고 생각해보십시오. 이제 스위치 A1과 A2가 열리면 B1과 B2가 닫힙니다. 모터를 통과하는 전류는 1st 와 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 흐릅니다.figure3의 일부입니다. 이 전류 흐름의 방향은 첫 번째와 반대이므로 모터 단자에서 첫 번째와 반대 전위를 볼 수 있으므로 모터가 시계 반대 방향으로 회전합니다. 이것이 H-BRIDGE가 작동하는 방식입니다. 그러나 저전력 모터는 H-BRIDGE IC L293D로 구동 할 수 있습니다.
L293D는 저전력 DC 모터 를 구동 하기 위해 설계된 H-BRIDGE IC 이며 그림에 나와 있습니다. 이 IC는 2 개의 h- 브리지로 구성되어 있으므로 2 개의 DC 모터를 구동 할 수 있습니다. 따라서이 IC는 마이크로 컨트롤러의 신호에서 로봇의 모터를 구동하는 데 사용할 수 있습니다.
이 IC는 이전에 논의했듯이 DC 모터의 회전 방향을 변경할 수 있습니다. 이는 INPUT1 및 INPUT2에서 전압 레벨을 제어하여 수행됩니다.
핀 활성화 |
입력 핀 1 |
입력 핀 2 |
모터 방향 |
높은 |
낮은 |
높은 |
우회전 |
높은 |
높은 |
낮은 |
왼쪽으로 돌아 |
높은 |
낮은 |
낮은 |
중지 |
높은 |
높은 |
높은 |
중지 |
따라서 위의 그림과 같이 시계 방향으로 회전하려면 2A는 높고 1A는 낮아야합니다. 시계 반대 방향의 경우 1A는 높고 2A는 낮습니다.
회로 구성 요소
- + 9v 전원 공급 장치
- 소형 DC 모터
- 555 타이머 IC
- 1K, 100R 저항기
- L293D IC
- 100K -220K 프리셋 또는 포트
- IN4148 또는 IN4047 x 2
- 10nF 또는 22nF 커패시터
- 스위치
회로도
회로는 위에 표시된 DC 모터 속도 제어 회로 다이어그램에 따라 브레드 보드에 연결됩니다. 여기서 냄비는 모터의 속도를 조절하는 데 사용됩니다. 스위치는 모터의 회전 방향을 변경하는 것입니다. 여기서 커패시터는 고정 된 값이 아니어야합니다. 사용자는 올바른 방법으로 실험 할 수 있습니다.
일
전원이 공급되면 555 TIMER은 포트 저항 비율을 기준으로 듀티 비율로 PWM 신호를 생성합니다. 포트와 다이오드 쌍으로 인해 여기서 커패시터 (출력을 트리거 함)는 다른 저항 세트를 통해 충전 및 방전해야하며 이로 인해 커패시터는 충전 및 방전에 다른 시간이 걸립니다. 커패시터가 충전 중일 때 출력이 높고 커패시터가 방전 중일 때 출력이 낮기 때문에 고출력과 저출력 시간에 차이가 생기므로 PWM도 마찬가지입니다.
이 타이머 PWM은 L239D h- 브리지의 신호 핀에 공급되어 DC 모터를 구동합니다. 다양한 PWM 비율로 다양한 RMS 단자 전압과 속도를 얻습니다. 회전 방향을 변경하기 위해 타이머의 PWM이 두 번째 신호 핀에 연결됩니다.