Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Computer ControlsComputer Controls
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Mostek H, dobór odpowiednich tranzystorów do sterowania silnikiem dc

09 May 2016 10:57 3111 24
  • Level 17  
    Witam,

    Chciałbym zrobić układ sterowania silnikiem dc z wykorzystaniem mostka H, jednak nie wiem jakie tranzystory zastosować dla tego układu. Parametry silnika to 9V i 1,5A. Dodam, że chciałbym aby silnik sterowany był z mikrokontrolera stm32f4 falą pwm. W zdjęciu poniżej użyte są tranzystory BC 817 i BC807. Jednak nie wiem czy są one w stanie być przełączone bezpośrednio z nogi mikrokontrolera który podaje około 3V.
    Mostek H, dobór odpowiednich tranzystorów do sterowania silnikiem dc
    [30.03.2021, darmowy webinar] Nowoczesna diagnostyka maszyn, monitorowanie i przewidywanie awarii. Zarejestruj się
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Level 21  
    BC817 oraz BC807 według karty katalogowej mogą działać maksymalnie przy 500 mA prądu - więc odpadają już w przedbiegach.
    Potrzeba coś większego :)
  • Level 17  
    No tak, masz rację. A zakładając, że silnik pobiera prąd poniżej 0.5A, to czy wtedy układ będzie działał dobrze? Tranzystory będą się przełączać jeśli będą sterowane z mikrokontrolera czy trzeba podbić napięcie?
  • Helpful post
    Level 21  
    Tranzystory bipolarne (NPN i PNP) czyli takie, jakich tu używasz są wyzwalane przepływem prądu o odpowiednim natężeniu, napięcie 3V jest wystarczające.

    Na bazę tranzystora potrzebujesz podać natężenie prądu (zależne od napięcia i rezystora na bazie) , które po przemnożeniu przez współczynnik wzmocnienia tranzystora da minimum takie natężenie, jakiego potrzebujesz do zasilania silnika.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Level 17  
    Nie wiem czy dobrze pamiętam, ale chyba na nodze mikrokontrolera jest 20mA, a do silnika potrzebuje 1.5A, więc chyba trochę mało?
  • Helpful post
    Level 35  
    Na rysunku masz rezystor 1kΩ przy 3V popłynie (3V-0,7V)/1000Ω=2,3mA. BC807 ma wzmocnienie min. wg datasheet 100 czyli prąd kolektora wyniesie tylko 230mA. Może oczywiście być większy bo wzmocnienie może osiągnąć wartość 600 ale na to nie ma co liczyć. Układ darlingtona się kłania.
  • Level 21  
    Prawdopodobnie tak, ewentualnie wymiana rezystora na mniejszy.
    A na pewno mocniejszy tranzystor :)
  • Level 35  
    Są też tranzystory w układzie darlingtona z wzmocnieniem rzędu 1000 ewentualnie MOSFET. To żaden problem bo nie ma co katować procka.
  • Helpful post
    Level 43  
    Jeśli zasilanie będzie wyższe niz zasilanie mikrokontrolera górnych tranzystorów nie możesz sterować bezpośrednio z mikrokontrolera trzeba pośrednio przez jeszcze jeden tranzystor NPN, skoro trzeba taki dodać to mozna zrobić tak żeby wysterował odrazu dwa tranzystory na przekątnej mostka, zapewniając dodatkowe wzmocnienie prądowe sygnału z mikrokontrolera i zmniejszahjąc liczbę sygnałów sterujących.

    Przykładowy schemat - był projektowany na mniejszy prąd więc tranzystory mostka Q1,Q3,Q4,Q5 i rezystory R1,R2 trzeba zmienić.
    Mostek H, dobór odpowiednich tranzystorów do sterowania silnikiem dc

    Ponadto przydało by sie dodać diody zabezpieczające.
  • Level 17  
    jarek_lnx, a w takim układzie da się sterować falą PWM?
  • Level 43  
    Paulo93 wrote:
    jarek_lnx, a w takim układzie da się sterować falą PWM?

    Tak, choc ze względu na powolne wyłączanie tranzystorów nie należy przesadzać z czestotliwościa.
  • Level 17  
    jarek_lnx Zrobiłem coś na szybko. Mam nadzieje, że dobrze dobrałem rezystory. Z moich obliczeń wynika, że na wyjściu będę miał około 1.9A (jeśli nie są błędne).
    Mostek H, dobór odpowiednich tranzystorów do sterowania silnikiem dc
  • Level 35  
    Tu oszacowanie max prądu jest trudne i będzie zależeć od podłączonego obciążenia. Tranzystory bez problemu się nasycą (otworzą).
  • Level 17  
    W takim razie biorę się do pracy, dokończę schemat i wykonam jakiś prototyp. Co z tego wyszło to dam znać później. Dzięki!
  • Level 43  
    Nie zapomnij o diodach zabezpieczajacych tranzystory.
  • Level 17  
    @jarek_lnx, tranzystory nie mają czasem wbudowanych diod? Widziałem gdzieś schemat tranzystorów, w których diody były już wbudowane. Jeśli się mylę to popraw mnie. :)
  • Level 43  
    Mosfety mają diodę pasożytniczą (nieusuwalną), w bipolarnych taka dioda (celowo dodana) czasem jest ale 99% tranzystorów jej nie ma.
  • Level 17  
    Witam, złożyłem mostek wg ostatniego schematu, który dodałem jednak silnik na wyjściu ani drgnie. Zmieniałem trochę doświadczalnie rezystory jednak na wyjściu pojawia się cały czas ten sam sygnał o wartości około 2.5V oczywiście PWM, gdzie powinien być 12V. Macie pomysł dlaczego?
  • Level 43  
    Wstaw zamiast silnika rezystor 1kΩ i podaj stałe napięcie na jedno z wejść i pomierz napięcia na wyjściach względem masy, mozesz też sprawdzić czy w tranzystorach które powinny być włączone jest napięcie Ube~0,6V
  • Level 17  
    Okey, sprawdzę jutro i napiszę co i jak.

    EDIT:
    Sprawdziłem napięcia i oto rezultaty: (pierwszy sprawdzałem kiedy w układzie nie było procesora, drugi z procesorem i stałym wejściem na jedno wejście.) Mostek H, dobór odpowiednich tranzystorów do sterowania silnikiem dc Mostek H, dobór odpowiednich tranzystorów do sterowania silnikiem dc
  • Level 43  
    9.5V na bazie oznacza że albo emiter nie łączy z masą albo tranzystor dawno nie ma złącza emiterowego.
  • Level 17  
    Co proponujesz w takim wypadku? Dziś jeszcze pobawiłem się trochę z mosfetami.
    Mostek H, dobór odpowiednich tranzystorów do sterowania silnikiem dc
    Na wyjściu podawane jest 9V bez PWM i silnik ani drgnie. Na schemacie są tranzystory, które w rzeczywistości mają: R1, R2 - 0R i R3, R4 - 3.3k. Zmieniałem wartości rezystorów parę razy, jednak nie przynosiło to żadnego skutku. Sygnał na oscyloskopie jaki był taki jest nadal.

    EDIT:
    Złożyłem jeszcze raz dziś mostek na tranzystorach bd140 i bd139. O ile wcześniej w takich samych warunkach tranzystory nie chodziły, tak teraz strasznie się grzeją, a silnik ani drgnie.
  • Level 17  
    Mostek dalej nie chodzi tak jak powinien, nie wiem co mogę jeszcze sprawdzić, napięcie na wyjściu zgadza się, ale silnik jak stał tak stoi. Zacząłem się zastanawiać czy silnik czasem nie jest zepsuty, ale po podłączeniu pod starą płytkę, działa normalnie.

    EDIT:
    Po wielu godzinach spędzonych na składaniu i rozkładaniu mostka z płytki stykowej wraz z parokrotnym przebudowaniem schematu - nie wygląda on na taki prosty jak w teorii - uzyskałem pwm na wyjściu.

    Pytanie jednak moje jest takie, na jednym wyjściu na silnik jest sygnał PWM, natomiast co ma być na drugim? Logiczna jedynka, czyli 12V, czy też 0?
  • Level 26  
    Koledzy wszystko wytłumaczyli niemniej dodam dla jasności;
    Sygnały wejściowe PWM 1 i 2 powinny być w przeciwfazie!(komplementarne)
    A na wyjściu silnika powinieneś mieć te same kształty (wypełnienie) napięć ale wyższe
    i o większej obciążalności prądowej.
    Tranzystory powinny mieć 5-10x większy prąd znamionowy
    i powinny być sterowane z naddatkiem prądowym.
    Startujący i obciążony silnik wymaga sporego prądu.
  • Level 17  
    @twazny kolego, na podstawie ich wyjaśnień zrobiłem mostek, który wczoraj udało mi się uruchomić, chodziło mi właśnie tylko o to czy na drugim wyjściu ma być 12V czy też 0V, ale i z tym się uporałem, także wszystko śmiga jak należy. ;)
pcbway logo