微信公眾號(hào)
微型直流電機(jī)在日常生生活中應(yīng)用廣泛,如電動(dòng)螺絲刀、電動(dòng)玩具汽車、電動(dòng)牙刷、剃須刀、美容儀等都會(huì)用到微型直流電機(jī),直流電機(jī)能通過(guò)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來(lái)驅(qū)動(dòng)電子產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)。在微型直流電機(jī)應(yīng)用中,有的產(chǎn)品需要對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié),有的需要正反轉(zhuǎn),它人是如何實(shí)現(xiàn)這些控制的呢?下面我們來(lái)了解微型直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與正反轉(zhuǎn)原理。
直流電機(jī)連接上直流電源之后,便會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),電源反接便會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng),這些都是基本常識(shí),但是在微型直流電機(jī)應(yīng)用中,需要直流電機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下工作,這樣該如何操作?
首先,我們先了解微型直流電機(jī)的調(diào)速原理,以12V微型直流電機(jī)為例,我們?cè)谥绷麟姍C(jī)上接入12V的直流電,電機(jī)便會(huì)滿速度轉(zhuǎn)動(dòng),在以前的文章中我們提過(guò),電壓越大轉(zhuǎn)速就會(huì)越快,反之就會(huì)越慢,同理,我們?nèi)绻麑?/span>12V的電壓降至6V,那么直流電機(jī)就會(huì)已1/2的速度運(yùn)轉(zhuǎn)(例如:12V轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn),那么6V為3500轉(zhuǎn))。所以想要控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速只需要控制電壓即可
我們把三極管做為驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)微型直流電機(jī),那么,微型電機(jī)作為負(fù)載接在三極管的集電極上,基極由單片機(jī)控制。如圖所示(M代表電機(jī))
當(dāng)三極管導(dǎo)通,電壓輸出高時(shí),直流電機(jī)通電時(shí),便高速運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)輸出電壓低時(shí),三極管便會(huì)截止,直流電機(jī)兩端就沒(méi)有電壓,電機(jī)便會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。我們可以利用PWM信號(hào)即可控制直流電機(jī)電壓,可實(shí)現(xiàn)控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
PWM:脈沖寬度調(diào)制技術(shù),頻率與占空比是非常重要的兩個(gè)參數(shù)。
頻率:周期的倒數(shù);
占空比:高電壓在一個(gè)周期內(nèi)所占的比例。
從圖中可以看出,頻率(F)的值為1/(T1+T2),占空比(D)的值為T1/(T1+T2),可以通過(guò)改變脈沖個(gè)數(shù)調(diào)頻,改變占空比來(lái)調(diào)壓。因?yàn)檎伎毡仍酱?,平均電壓也?huì)越大,幅度也越大,同理,占空比越小,所得到的平均電壓就越小,幅度也越就會(huì)越小。
所以我們只要改變PWM的占空比就能改變微型直流電機(jī)兩端的平均電壓,這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流電機(jī)的調(diào)速。
除了調(diào)速之外,像汽車玩具、電動(dòng)螺絲刀等工具需要進(jìn)行正反轉(zhuǎn)調(diào)速,前面提過(guò)直流電機(jī)線路反接就可進(jìn)行反轉(zhuǎn),但是在實(shí)際應(yīng)用中,就需要通過(guò)H橋電路的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)調(diào)速。電路原理如圖所示
從上圖中可以看到,H橋電路是由4個(gè)功率電子開(kāi)關(guān)組成(可以為晶體管或MOS管),電子開(kāi)關(guān)兩兩構(gòu)成橋臂,在同一時(shí)間,只要對(duì)角的兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通另外兩個(gè)截止,且每個(gè)橋臂的上下管不能同時(shí)導(dǎo)通。通過(guò)這個(gè)電路就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)調(diào)速。
如果要實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)速,需要設(shè)置
A控制端:高電平,控制三極管R4導(dǎo)通;
B控制端:高電平,控制三極管R3截止;
C控制端:低電平,控制三極管R1導(dǎo)通;
D控制端:低電平,控制三極管R2截止;
通過(guò)以上操作,即實(shí)現(xiàn)三極管R2和R3截止,三極管R1和R4導(dǎo)通,電流的流向?yàn)椋?/span>VCC→R1→直流電機(jī)→R4→GND,實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)。如圖
只需要給R4加載PWM信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)
同理,直流電機(jī)反轉(zhuǎn)調(diào)速設(shè)置
A控制端:低電平,控制三極管R4截止;
B控制端:低電平,控制三極管R3導(dǎo)通;
C控制端:高電平,控制三極管R1截止;
D控制端:高電平,控制三極管R2導(dǎo)通;
通過(guò)以上操作,即實(shí)現(xiàn)三極管R1和R4截止,三極管R2和R3導(dǎo)通,電流的流向?yàn)椋?/span>VCC→R3→直流電機(jī)→R2→GND,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。
更多微型直流電機(jī)資訊請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注天孚電機(jī)。
源頭廠家Source manufacturer
按需定制Demand customization
品質(zhì)保障Quality guarantee