DIY 2000 vatti PWM kiiruse regulaator: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Olen töötanud jalgratta elektriliseks muutmisel, kasutades automaatse uksemehhanismi alalisvoolumootorit, ja selleks olen teinud ka aku, mille nimiväärtus on 84 V DC.

Nüüd vajame kiiruse regulaatorit, mis suudab piirata aku kogust mootorile tarnitava energia kogust. Enamik internetis kasutatavaid kiiruse regulaatoreid ei ole hinnatud nii kõrgepinge jaoks, nii et otsustasin selle endale ehitada. Niisugune see projekt saab olema, kavandades ja ehitades kohandatud PWM -kiiruse regulaatori, mis kontrollib suuremahuliste alalisvoolumootorite kiirust.

Samm: tööriistade materjalid ja oskused

Selle projekti jaoks vajate selliseid jootmistööriistu nagu:

• Jootekolb
• Imeja
• Tangid ja keerutid

Skeem, Gerberi failid ja kommentaaride loend on siin saadaval.

2. samm: kiiruse regulaatori kujundamine

Kuna meie eesmärk on juhtida alalisvoolumootori kiirust, mille jaoks saame kasutada kahte tehnoloogiat, on sisendpinget vähendav buck -muundur, kuid see on üsna keeruline, seega oleme otsustanud kasutada PWM -kontrolli (impulsi laius) Modulatsioon). Lähenemisviis on lihtne - aku kiiruse sisse- ja väljalülitamise kiiruse juhtimiseks kõrgel sagedusel. Kiiruse muutmiseks muudetakse lüliti töötsüklit või sisselülitusperioodi.

Nüüd ei eeldata mehaanilistel lülititel nii suurt pinget, nii et sellise rakenduse jaoks on sobiv valik N-kanaliga Mosfet, mis on spetsiaalselt ette nähtud mõõduka voolu juhtimiseks kõrge sagedusega.

Mosside vahetamiseks vajame PWM -signaali, mille annab 555 taimer IC ja lülitussignaali töötsüklit muudetakse 100k potentsiomeetri abil.

Kuna me ei saa kasutada 555 taimerit üle 15 V, siis lisasime lm5008 Bucki muunduri IC, mis vähendab sisendpinget 84 VDC -lt 10 V DC -le, mida kasutatakse taimer IC ja jahutusventilaatori toiteks.

Nüüd suure vooluhulga käsitsemiseks olen kasutanud nelja paralleelselt ühendatud N-kanaliga Mosfetti.

Lisaks olen lisanud kõik lisakomponendid, nagu on kirjeldatud andmelehtedel.

3. samm: trükkplaatide kujundamine

Kui ma skeemi lõpetasin, otsustasin kavandada kiiruse regulaatorile spetsiaalse trükkplaadi, kuna see mitte ainult ei aita meil kõike korras hoida, vaid kavatsesin selle seadme kujundada nii, et see oleks võimeline minu teiste isetegemisprojektide jaoks edasisi muudatusi tegema. kasutab suuri alalisvoolumootoreid.

Tundub, et PCB kavandamise idee võtab palju pingutusi, kuid uskuge, et see on seda väärt, kui jõuate kohandatud tahvliteni. Seda silmas pidades kavandasin trükkplaadi kiiruse regulaatori jaoks. Püüdke alati määratleda teatud piirkonnad, nagu juhtimisahel ja teisel pool olev toide, nii et kui ühendate kõik kokku, on teil hea minna sobiva rööpmelaiusega, eriti toite poolel.

Olen lisanud ka neli kinnitusava, mis on abiks kontrolleri paigaldamisel ja hoiavad ka põrkuvat ventilaatorit koos jahutusradiaatoriga MOSFETide kohal.

Samm: trükkplaatide tellimine

Erinevalt teie DIY projekti muudest kohandatud osadest on PCB -sid kindlasti kõige lihtsam hankida. Jah Nüüd, kui oleme loonud viimistletud trükkplaatide paigutuse gerberfailid, oleme vaid mõne hiireklõpsu kaugusel kohandatud trükkplaatide tellimisest.

Kõik, mida ma tegin, oli suunduda PCBWAY -le ja pärast hunniku valikute läbimist laadisin oma gerber -failid üles. Kui nende tehniline meeskond on kontrollinud, kas defisgn on vigane, edastatakse teie disain tootmisliinile. Kogu protsessi lõpuleviimiseks kulub kaks päeva ja loodetavasti saate oma PCB -d kätte nädala jooksul.

PCBWAY on selle projekti toel võimalikuks teinud, nii et võtke aega ja vaadake nende veebisaiti. Nad pakuvad standardset trükkplaati, kiiresti keeratavat trükkplaati, SMD-d jne, nii et kuni 30% -liste allahindluste saamiseks külastage seda linki.

Siin on saadaval kiiruse regulaatori trükkplaadi Gerberi failid, skeem ja BOM (Bill Of Material).

Samm: trükkplaatide kokkupanek

PCB -d saabusid ootuspäraselt nädala jooksul ja viimistlus on liiga hea. PCBde kvaliteet on täiesti veatu. Nüüd on aeg koguda kokku kõik komponendid, nagu on mainitud materjalide nimekirjas (BOM) ja need paika panna.

Asjade voolu hoidmiseks peame alustama PCB väikseimast komponendist, mis meie puhul on LM5008 Buck converter, SMP komponent. Kui me selle jootmispunutise abil ära raputasime, kuna meil pole kuuma relva SMD komponendiga tegelemiseks, lõikasime selle kõrval asuva induktiivpooli ja liikusime suuremate komponentide poole.

Kui oleme laudade kokkupanemise lõpetanud, on aeg langetada taimer 555 oma kohale, sälk õiges suunas.

6. samm: jahutage asju üles

Selle suure võimsusega, millega me tegelema hakkame, on ilmselt oodata asjade soojenemist. Sellega tegelemiseks painutame MOSFET -sid ja paigaldame 12v ventilaatori, mille vahel on jahutusradiaator.

Kui see on tehtud, on PWM -kiiruse regulaatori metsaline rullimiseks valmis.

Samm: kontrolleri testimine

Kontrolleri testimiseks kasutame 84 V kohandatud akut, mille oleme oma elektrijalgratta jaoks ehitanud. Kontroller on ajutiselt ühendatud aku ja mootoriga, mis on jalgratta külge kinnitatud tagaratta juhtimiseks.

Kui lülitit lülitasin, lülitatakse kontroller sisse ja ventilaator puhub õhku üle MOSFET -ide. Kui keerasin potentsiomeetrit päripäeva, hakkas mootor pöörlema ja suurendas järk -järgult kiirust proportsionaalselt nupu pöörlemisega.

8. samm: lõpptulemused

Praeguses etapis on kiirusregulaator valmis ja finiši osas läks minu ootustele. Tundub, et kontroller töötab hõlpsalt 84 V akuga ja kontrollib sujuvalt mootori kiirust.

Kuid selle kiiruse regulaatori koormusel testimiseks peame lõpetama oma jalgrattaprojekti ja paigaldama kõik oma kohale. Nii et poisid koormuse jõudluse osas jääge ootama eelseisvat projekti videot, mis on isetehtud elektrijalgrataste ümberehitamise projekt.

Telli ja ole kursis tulevaste projektivideotega.

Lugupidamisega.

DIY kuningas