Управление маломощным коллекторным двигателем постоянного тока mosfet транзистором

Желание привнесённое в жизнь с детства всётаки одолело меня и я таки решил попробывать вращать двигателем. Да не просто так как в детстве - при помощи батарейки и самого двигателя, а по взрослому - при помощи силовых ключей и ШИМ.

Думаю в наше время уже не стоит говорить о достоинствах ШИМ. Каждому известно, что он в разы увеличивает наше КПД, прост и удобен в использовании.

Знакомый ехал на радиорынок, поэтому в течении 30 секунд выбирал транзистор. Выбрал STP16NF06. Да вот беда... промазал я и не увидел, что тремя вольтами его не открыть.

Пришлось выковырять из старой магнитолы транзистор биполярный npn типа и соорудить усилительный каскад с общим эмитором. В силу этого как вы понимаете придётся использовать инверсный ШИМ. Чтобы тот пройдя через усилитель на pnp транзисторе стал прямым.

Схема усилителя

Рисунок 1 - Усилительный каскад ОЭ.

С номиналами я сильно не заморачивался. Задача была зафиксировать рабочую точку в нуле при неактивном состоянии сигнала и в 3В при активном.

Таким образом выбрал R1=63K , R2=20 Ом. Резистор R3 ограничивает ток при открытии транзистора и особого значения его номинал не играет для нас. Я взял 1.5К просто потому что был под рукой.

С этой частью готово. Теперь при подаче 3В на вход, на выходе будет - 0В. При подаче 0В - на выходе напряжение питания. В нашем случае 9В.

Теперь двигаемся в сторону mosfet`ов.

Mosfet - это такая технология изготовления транзисторов. По русски это будет МОП (Метал - Окисел - Полупроводник). Это полевые транзисторы.

При подаче энергии на затвор в канале транзистора возникает поле, которое позволяет электрическому току течь черь сток-исток.

Бывает два типа таких транзисторов - с P и N каналом. Различие очень похоже на биполярные транзисторы.

Если транзистор n-канальный:

  • он открывается положительным напряжением на затворе по отношению к истоку.
  • паразитный диод в структуре канала катодом подсоединен к стоку, анодом — к истоку.
  • канал обычно подсоединяют так, что на стоке более положительное напряжение, чем на истоке.

Если транзистор p-канальный:

  • он открывается отрицательным напряжением на затворе по отношению к истоку.
  • паразитный диод в структуре канала анодом подсоединен к стоку, катодом — к истоку.
  • канал обычно подсоединяют так, что на стоке более отрицательное напряжение, чем на истоке.

У нас N-канальный транзистор.

Включение двигателя при помощи mosfet транзистора

Рисунок 2 - Управление двигателем при помощи MOSFET транзистора

На вход подаётся сигнал с усилителя npn.

Из-за индуктивных свойств обмоток двигателя необходимо включить в схему диод, который будет разряжать обмотку при выключении питания.

В итоге получилось вот такая фиговина:

Внешний вид

Питаю всё от блока питания от приставки SEGA, которое подаю на вот такую плату:

Вот и вся наука)))

Просмотров:   6631