Регулятор оборотов коллекторного микроэлектродвигателя для РУ модели.
Желание собрать радиоуправление у меня созрело достаточно давно. Но дальше поиска схем, с последующим пониманием, что прошивку автор не даст, дело не продвинулось. В итоге, затея была похоронена в стадии развития. Но недавно мне на глаза попались модули, именуемые NRF24L01+ (стоит 0.6$ на Ali), и уже позабытое желание собрать радиоуправление загорелось с новой силой.
В конечном счете, была разработана схема радиоуправления, а так же несколько сопутствующих устройств. Об одном из них и пойдет речь в данной статье. К слову, в следующих статьях будет описано само радиоуправление, а так же зарядное устройство для li-ion аккумуляторов.
Регулятор оборотов двигателя - это название слышал любой моделист, а в особенности те, кто собирал авиа- и судомодели. Это устройство незаменимо, так как оно обеспечивает плавное управление скорость двигателя.
Существует множество вариантов исполнения таких регуляторов: на микроконтроллерах, на жесткой логике и даже на дискретных компонентах. После просмотра уже готовых схем, я понял что придется делать что-то свое - на логике собирать не хотелось, на дискретных компонентах выходило уж очень громоздко. Найденные схемы на микроконтроллерах были в общем-то неплохими, да вот только вариант собирать то, принцип действия чего я не смогу объяснить, меня не привлекал (а прошивку авторы выкладывать не спешили).
После всего этого и была разработана и собрана схема.
Итак, краткие характеристики (при номиналах деталей, указанных на схеме):
Диапазон питающих напряжений: 7 ... 35В Максимальный ток: 3А Длительность управляющего импульса: 1 ... 2мс Рекомендованный период импульсов: 20мс Силовая часть представляет собой Н-мост с дополнительными маломощными управляющими транзисторами. Управление оборотами двигателя производится ШИМ сигналом, генерируемым МК. Скважность ШИМ зависит от длительности импульса, поступающего на вход устройства.
Обработку сигналов и управление транзисторами в этой схеме выполняет микроконтроллер ATtiny2313. Этот выбор ничем не обусловлен, кроме того, что он у меня валялся под рукой на момент проектировки устройства. Изначально, в схеме планировалось использование полевых транзисторов, но позже я от них отказался в пользу более доступных советских биполярников (которых практически у каждого целый ящик). Конечно, это наложило свой отпечаток на параметры: максимальный ток значительно снизился, как и цена девайса.
Как уже упоминалось, напряжение питания устройства может варьироваться от 6 до 30 вольт. Это обусловлено границами напряжения, которое может выдержать интегральный стабилизатор LM7805, а так же двигатель (на него подается напряжение, отличное от питающего примерно на 1 вольт).
Максимальный ток зависит от применяемых транзисторов. В моем варианте - это КТ816/817, максимальный ток коллектора которых равен трем амперам.
В качестве маломощных управляющих транзисторов использованы распространенные КТ315.
Для более точного измерения длительности управляющего (серво) импульса был применен кварцевый резонатор на частоту 8МГц.
Диоды D1 - D4 желательно монтировать. Будет работать и без них, но вопрос в том, как долго.
Печатная плата устройства выполнена на одностороннем фольгированном материале (стеклотекстолит, гетинакс). Дорожки выделенные красным - перемычки с лицевой стороны. В моем варианте транзисторы монтируются вне платы на радиаторе.
Печатная плата устройства (синие проводники - обратная сторона):
Принцип работы
При получении импульса, запускается 16 битный таймер, который останавливается по спаду импульса. Таймер настроен таким образом, что каждый его такт - это 1мкс, что позволяет упростить вычисления. После определения длительности импульса происходит сравнение с заданной величиной. Результат записывается в регистр OCR1A/B в зависимости от положения джампера и длительности импульса.
Исходный код приведен ниже. Так же его можно взять в приложении к статье.
В наладке устройство не нуждается, и должно работать сразу после правильной сборки и прошивки микроконтроллера. С последним будьте осторожны - не отключите ненароком бит RSTDISBL. Это может стоить вам нового микроконтроллера (если у вас конечно нет параллельного программатора).
Транзисторы КТ315 можно заменить любыми маломощными кремниевыми транзисторами структуры n-p-n. КТ816/817 - аналогичными по параметрам (или более мощными). К примеру, КТ818/819 и т.д. Резисторы можно заменить на аналогичные по мощности с допуском 20-30% от номинального сопротивления. Линейный стабилизатор LM7805 можно заменить на отечественный аналог КРЕН5А, а так же применить импульсный стабилизатор, но придется переработать печатную плату.
Фото , а так же видео работы устройства можно увидеть ниже.
Это интересно как самоделка,но в таком виде практического применения не имеет.У меня на лёгком тренировочном пенолёте ( 550 грамм вес) регулятор оборотов стоит на 20 Ампер.3 Ампера это детская игрушка типа машинки или маленькой лодочки
Если уж действительно "интегрировать", то в качестве мостового УПТ ШИМ поставить TDA2005 или подобное. Испытано и проверено годами эксплуатации в суровых условиях автомобильных ЭБУ.
Многодиапазонный КВ приемник прямого преобразования со смесителем на транзисторе BF998
Этот приемник предназначен для приема любительских радиостанций в КВ-диапазонах 80М, 40М, 30М и 20М. Переключение диапазонов осуществляется сменой блока контуров, в котором есть гетеродинный и входной контура. Каждый блок настроен на свой диапазон и подключается к основной плате приемника через разъем. Настройка на станцию - при помощи переменного конденсатора. Важной особенностью приемника является то, что его демодулятор, то есть, смеситель и гетеродин выполнены на одном и том же двухзатворном полевом транзисторе, режим работы которого по постоянному току можно регулировать переменным резистором в проц
Обратноходовой источник питания 5 В с входным напряжением 85-260 В AC
Ключевой частью любого электронного устройства является блок питания. Любая нестабильность или неисправность блока питания приводит к тому, что устройство перестает работать или демонстрирует странное поведение. В этой статье я представил импульсный AC/DC обратноходовой источник питания, преобразующий переменное напряжение 85-260 В в постоянное напряжение 5 В при токе нагрузки до 2.5 А, который можно использовать в различных приложениях. Выбор выходного напряжения 5 В удобен для линейных регуляторов, преобразующих 5 В в более низкие напряжения. Максимальная выходная мощность этого блока питания составляет около 12 Вт, что
Комментарии 4
Испытано и проверено годами эксплуатации в суровых условиях автомобильных ЭБУ.