Базовый проект коллекторного двигателя постоянного тока с диапазоном входного напряжения от 12 до 24 В и выходным током 27 А

1 января 2018

Коллекторные двигатели являются относительно популярным вариантом двигателей из-за низкой стоимости и простой схемы управления. Коллекторный двигатель имеет проволочный ротор и статор с постоянными магнитами. Коммутация данного двигателя производится с использованием проводящих колец, подключённых к ротору с помощью щёток, которые трутся о кольца коммутатора. Это позволяет току двигателя менять своё направление в зависимости от ориентации щёток и различных коммутационных колец. Использование H-моста позволяет ускорить и увеличить эффект от простых команд управления направлением и скоростью вращения коллекторного двигателя постоянного тока. Для управления током коллекторного двигателя постоянного тока требуется электронный драйвер. Схема подобного электронного драйвера состоит из звена питания с двухфазным инвертором, соответствующим требованиям данного двигателя по мощности, микроконтроллера для выполнения команд управления скоростью вращения двигателя и для устранения неисправностей, схемы измерения тока для запуска двигателя / защиты от отключения двигателя, драйвера затвора для управления двухфазным инвертором и источника питания для микроконтроллера и других низковольтных устройств.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Особенности

• Звено питания со среднеквадратичным значением мощности 343 Вт с использованием схемы управления на базе MSP430G2553
• Успешно прошёл испытания на работу от внешней батареи с напряжением 18 В
• Генерирует постоянный ток двигателя со среднеквадратичным значением 27,47 А без использования внешнего радиатора или системы воздушного охлаждения
• Двухслойная малогабаритная (76, мм x 38,1 мм) печатная плата
• В данном проекте используются N-канальные полевые транзисторы семейства NexFET от TI с напряжением 60 В и сопротивлением сток-исток в открытом состоянии 1,8 мОм в корпусе SON с габаритами 5 мм x 6 мм
• Наличие функции пользовательской регулировки тока управления затвором позволяет упростить адаптацию данного проекта к заказным полевым транзисторам