DIY 2000 Watt PWM Hız Kontrol Cihazı: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Otomatik kapı mekanizması için bir DC motor kullanarak bisikletimi elektrikli bir bisiklete dönüştürmek için çalışıyorum ve bunun için 84v DC değerinde bir pil takımı da yaptım.

Şimdi, akü paketinden motora iletilen enerji miktarını sınırlayabilen bir hız kontrol cihazına ihtiyacımız var. Çevrimiçi olarak erişilebilen hız kontrol cihazlarının çoğu bu kadar yüksek voltaj için derecelendirilmemiştir, bu yüzden kendim için bir tane yapmaya karar verdim. İşte bu proje, büyük ölçekli DC motorların hızını kontrol etmek için özelleştirilmiş bir PWM hız kontrol cihazı tasarlamak ve inşa etmek için olacak.

Adım 1: Araçlar Malzemeler ve Beceriler

Bu proje için aşağıdakiler gibi temel lehimleme araçlarına ihtiyacınız var:

• bir havya
• enayi
• Pense ve cımbız

Şematik, Gerber dosyaları ve bileşenlerin listesi burada mevcuttur.

Adım 2: Hız Kontrol Cihazının Tasarlanması

İki teknik kullanabildiğimiz bir DC motorun hızını kontrol etmeyi hedeflediğimiz için, giriş voltajını düşürecek bir buck dönüştürücü, ancak oldukça karmaşık bir tanesidir, bu yüzden gitmeye karar verdiğimiz şey PWM Kontrolü (Darbe Genişliği) Modülasyon). Yaklaşım basittir, pil gücünün yüksek frekansta açılıp kapatıldığı hızı kontrol etmek. Hızı değiştirmek için anahtarın görev döngüsü veya açma kapama süresi değiştirilir.

Artık mekanik anahtarların bu kadar yüksek strese maruz kalması beklenmemektedir, bu nedenle böyle bir uygulama için uygun bir seçim, yüksek frekansta orta miktarda akımı işlemek için özel olarak yapılmış bir N-Kanal Mosfet'tir.

Mosfetleri değiştirmek için 555 zamanlayıcı IC tarafından üretilen bir PWM sinyaline ihtiyacımız var ve anahtarlama sinyalinin görev döngüsü 100k potansiyometre kullanılarak değiştiriliyor.

555 zamanlayıcıyı 15v üzerinde çalıştıramadığımız için, giriş voltajını 84VDC'den 10VDC'ye düşüren ve zamanlayıcı IC'sini ve soğutma fanını çalıştırmak için kullanılan bir lm5008 Buck dönüştürücü IC'yi dahil ettik.

Şimdi büyük miktarda akımı işlemek için paralel bağlı dört N-Kanal Mosfet kullandım.

Bunun yanında tüm tamamlayıcı bileşenleri veri sayfalarında açıklandığı gibi ekledim.

Adım 3: Baskılı Devre Kartlarının Tasarlanması

Şemayı bitirdiğimde, hız kontrol cihazı için özel bir PCB tasarlamaya karar verdim, çünkü bu sadece her şeyi düzenli tutmamıza yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda bu üniteyi diğer DIY projelerim için daha fazla değişiklik yapabilmesi için tasarlamayı amaçladım. büyük DC motorlar kullanır.

Bir PCB tasarlama fikri çok fazla çaba gerektirebilir gibi görünebilir, ancak ellerinizi özelleştirilmiş panolara getirdiğinizde buna değeceğine inan bana. Bunu göz önünde bulundurarak PCB'yi hız kontrol ünitesi için tasarladım. Her zaman kontrol devresi ve diğer taraftaki güç gibi belirli bölgeleri tanımlamaya çalışın, böylece her şeyi birbirine bağlarken özellikle güç tarafında uygun iz genişliği ile gitmekte fayda var.

Ayrıca denetleyiciyi monte etmeye ve ayrıca soğutma fanını MOSFET'lerin üzerindeki ısı emiciyle birlikte tutmaya yardımcı olacak dört montaj deliği ekledim.

Adım 4: PCB'leri Sipariş Etme

Kendin Yap Projeniz için diğer özelleştirilmiş parçaların aksine, PCB'ler kesinlikle elde edilmesi en kolay olanıdır. Evet Şimdi, bitmiş PCB düzenimizin gerber dosyalarını oluşturduğumuzda, özelleştirilmiş PCB'lerimizi sipariş etmekten sadece birkaç tık uzaktayız.

Tek yaptığım PCBWAY'e gitmek ve bir sürü seçeneği inceledikten sonra gerber dosyalarımı yükledim. Tasarım, teknik ekip tarafından herhangi bir hata için kontrol edildikten sonra tasarımınız üretim hattına iletilir. Tüm sürecin tamamlanması iki gün sürecek ve umarım bir hafta içinde PCB'lerinizi alırsınız.

PCBWAY bu projeyi destekleriyle mümkün kıldı, bu yüzden zaman ayırın ve web sitelerine bir göz atın. Standart PCB, Quick-turn PCB, SMD vb. sunuyorlar, bu nedenle PCB'lerinizde %30'a varan indirimler için bu bağlantıyı ziyaret edin.

Gerber dosyaları, şematik ve hız kontrol PCB'si için BOM (Malzeme Listesi) burada mevcuttur.

Adım 5: PCB'lerin Montajı

Beklendiği gibi, PCB'ler bir hafta içinde geldi ve bitiş çok iyi. PCB'lerin kalitesi kesinlikle kusursuzdur. Şimdi BOM'da (Malzeme Listesi) belirtilen tüm bileşenleri toplama ve bunları yerine bırakma zamanı.

İşlerin akmasını sağlamak için, bizim durumumuzda bir SMP bileşeni olan LM5008 Buck dönüştürücü olan PCB üzerindeki en küçük bileşenle başlamamız gerekiyor. SMD komponenti ile uğraşacak sıcak tabancamız olmadığı için lehim örgüsü kullanarak lehimledikten sonra, yanındaki indüktörü de eritip daha büyük komponentlere doğru ilerledik.

Panoları monte etmeyi bitirdikten sonra, 555 zamanlayıcıyı çentik doğru yönde olacak şekilde yerine bırakmanın zamanı geldi.

Adım 6: İşleri Soğutmak

Uğraşacağımız bu kadar çok güçle, belli ki işlerin ısınması bekleniyor. Bununla başa çıkmak için MOSFET'leri bükeceğiz ve aralarında ısı emici ile 12v'lik bir fan monte edeceğiz.

Bu yapıldığında, bir PWM hız kontrol cihazının canavarı yuvarlanmaya hazırdır.

7. Adım: Denetleyiciyi Test Etme

Kontrol cihazını test etmek için elektrikli bisikletimiz için oluşturduğumuz 84v özelleştirilmiş pil takımını kullanacağız. Kontrolör, arka tekerleği sürmek için pil takımına ve bisiklete bağlı motora geçici olarak bağlanır.

Anahtarı değiştirdiğimde, fan MOSFET'lerin üzerine hava üfleyerek kontrolöre güç veriyor. Potansiyometreyi saat yönünde çevirdiğimde motor dönmeye başladı ve yavaş yavaş düğmenin dönüşüyle orantılı olarak hızı artırdı.

Adım 8: Nihai Sonuçlar

Bu aşamada hız kontrol cihazı hazır ve bitiş söz konusu olduğunda beklentilerimin çok ötesine geçti. Kontrolör, 84v pil paketi ile kolayca çalışıyor gibi görünüyor ve motorun hızını sorunsuz bir şekilde kontrol ediyor.

Ancak bu hız kontrol cihazını yükte test etmek için bisiklet projemizi bitirmemiz ve her şeyi yerine monte etmemiz gerekiyor. Bu yüzden, yük performansı için çocuklar, bir DIY elektrikli bisiklet dönüşüm projesi olan gelecek proje videosu için bizi izlemeye devam edin.

Abone olun ve gelecek proje videosu için bizi izlemeye devam edin.

Saygılarımızla.

kendin yap kral