בקר מהירות PWM 2000 וואט DIY: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

עבדתי על הפיכת האופניים לחשמל באמצעות מנוע DC למנגנון דלתות אוטומטי ובשביל זה יצרתי גם סוללה שדורגה 84V DC.

כעת אנו זקוקים לבקר מהירות שיכול להגביל את כמות האנרגיה המועברת למנוע מהמארז. רוב בקר המהירות הזמין באינטרנט אינו מדורג עבור הרבה מתח גבוה אז החלטתי לבנות לעצמי אחד. אז מה יהיה הפרויקט הזה, לעצב ולבנות בקר מהירות PWM מותאם אישית לשליטה על מהירות מנועי DC בקנה מידה גדול.

שלב 1: כלים חומרים ומיומנויות

לפרויקט זה אתה צריך כלי הלחמה בסיסיים כגון:

• מגהץ
• פֶּתִי
• צבת וטוויצר

הקבצים הסכמטיים, גרבר ורשימת המרכיבים זמינים כאן.

שלב 2: עיצוב בקר המהירות

מכיוון שאנו שואפים לשלוט על המהירות של מנוע DC שאליו נוכל להשתמש בשתי טכנולוגיות, ממיר באק שיוריד את מתח הכניסה אך הוא מורכב למדי ולכן מה שהחלטנו ללכת איתו הוא PWM Control (רוחב הדופק) וויסות). הגישה פשוטה, לשלוט במהירות הסוללה מופעלת ומכבית בתדירות גבוהה. כדי לשנות את המהירות מחזור הפעולה או תקופת ההפעלה של המתג משתנים.

כעת מתגים מכניים לא צפויים לעבור מתח כה גבוה ולכן בחירה מתאימה ליישום כזה היא N-Channel Mosfet שנועדו במיוחד להתמודד עם כמות מתונה של זרם בתדירות גבוהה.

כדי להחליף את המוספות אנו זקוקים לאות PWM המופק על ידי טיימר 555 טיימר ומחזור הפעולה של אות המיתוג משתנה באמצעות פוטנציומטר 100k.

מכיוון שאיננו יכולים להפעיל טיימר 555 מעל 15V ולכן שילבנו IC ממיר באק lm5008 המוריד את מתח הכניסה מ- 84VDC ל -10VDC המשמש להפעלת הטיימר IC ומאוורר הקירור.

עכשיו כדי להתמודד עם כמות הזרם הגדולה, השתמשתי בארבעה Mosfets של ערוץ N המחוברים במקביל.

בנוסף לכך הוספתי את כל הרכיבים המחמירים כמתואר בגיליונות הנתונים.

שלב 3: עיצוב לוחות המעגלים המודפסים

כשסיימתי את הסכימה החלטתי ללכת עם עיצוב PCB ייעודי לבקר המהירות מכיוון שהוא לא רק יעזור לנו לשמור על הכל מסודר, אלא התכוונתי לעצב יחידה זו כך שהיא תוכל לבצע שינויים נוספים בפרויקטים אחרים של עשה זאת בעצמך משתמש במנועי DC גדולים.

נראה שהרעיון של עיצוב PCB דורש מאמצים רבים, אבל תאמין לי שזה שווה את זה כשאתה שם ידיים על לוחות מותאמים אישית. אז עם זה בחשבון עיצבתי את ה- PCB ליחידת בקר המהירות. נסה תמיד להגדיר אזורים מסוימים כגון מעגל הבקרה והספק בצד השני, כך שכאשר אתה מחבר הכל ביחד אתה טוב ללכת עם רוחב מסלול מתאים במיוחד בצד הכוח.

הוספתי גם ארבעה חורי הרכבה שיועילו להרכיב את הבקר וגם להחזיק את מאוורר ההתנגשות יחד עם גוף הקירור מעל ה- MOSFET.

שלב 4: הזמנת ה- PCB

שלא כמו כל חלק מותאם אישית אחר לפרויקט ה- DIY שלך, PCB הם ללא ספק הקל ביותר להשיג. כן עכשיו ברגע שיצרנו קבצי גרבר של פריסת ה- PCB המסוכנת שלנו, אנחנו במרחק כמה קליקים מהזמנת ה- PCB המותאם אישית שלנו.

כל מה שעשיתי הוא ללכת ל- PCBWAY ולאחר שעברתי על מספר אפשרויות שם העלתי את קבצי הגרבר שלי. ברגע ש- desisgn נבדק אם יש טעויות על ידי הצוות הטכנולוגי שלהם העיצוב שלך מועבר לקו הייצור. כל התהליך ייקח יומיים, ואני מקווה שתקבל את ה- PCB שלך תוך שבוע בלבד.

PCBWAY אפשרו את הפרויקט הזה בזכות התמיכה שלהם אז קח את הזמן והסתכל באתר שלהם. הם מציעים PCB סטנדרטי, PCB מהיר, SMD וכו ', כך שהנחות של עד 30% על מחשבי הלוח שלך בקר בקישור זה.

ניתן למצוא כאן קובצי גרבר, סכמטי ו- BOM (Bill Of Material) עבור בקר המהירות.

שלב 5: הרכבת ה- PCB

כצפוי ה- PCB הגיעו תוך שבוע והסיום פשוט טוב מדי. איכות ה- PCB ללא דופי. עכשיו הזמן לאסוף את כל הרכיבים כאמור ב- BOM (שטר החומר) ולהשליך אותם במקומם.

כדי שהדברים יזרמו עלינו להתחיל עם הרכיב הקטן ביותר במחשב הלוח, שבמקרה שלנו הוא ממיר LM5008 באק, רכיב SMP. ברגע שהצלחנו אותו בעזרת צמת הלחמה מכיוון שאין לנו אקדח לוהט להתמודד עם רכיב SMD, יותר מאשר חבטנו במשרן שלידו והתקדמנו לעבר רכיבים גדולים יותר.

לאחר שסיימנו להרכיב את הלוחות, הגיע הזמן להפיל את טיימר 555 במקום עם החריץ בכיוון הנכון.

שלב 6: קירור הדברים

עם כמות עצומה זו שאנו מתמודדים איתה, מן הסתם הדברים צפויים להתחמם. אז כדי להתמודד עם זה אנחנו הולכים לכופף את ה- MOSFET ולהרכיב מאוורר 12V כאשר גוף הקירור חולב ביניהם.

עם זאת, החיה של בקר מהירות PWM מוכנה להתגלגל.

שלב 7: בדיקת הבקר

כדי לבדוק את הבקר אנו משתמשים בחבילת סוללה מותאמת אישית של 84V שבנינו לאופניים החשמליים שלנו. הבקר מחובר באופן זמני לסוללה ולמנוע המחובר לאופניים כדי להניע את הגלגל האחורי.

כאשר החלפתי את המתג, הבקר מופעל כשהמאוורר נושף אוויר מעל מכשירי ה- MOSFET. כאשר סובבתי את הפוטנציומטר עם כיוון השעון, המנוע החל להסתובב ובהדרגה הגביר את המהירות ביחס לסיבוב הכפתור.

שלב 8: תוצאות סופיות

בשלב זה בקר המהירות מוכן וזה עבר מעבר לציפיות שלי בכל הנוגע לסיום. נראה כי הבקר פועל בקלות על סוללת 84v ושולט במהירות המנוע בצורה חלקה.

אבל כדי לבדוק את בקר המהירות הזה בעומס, עלינו לסיים את פרויקט האופניים שלנו ולהעלות הכל במקום. אז חבר'ה לביצועי עומס הישארו מעודכנים לסרטון הפרויקט הקרוב שהוא פרויקט המרת אופניים חשמליים עשה זאת בעצמך.

הירשם והישאר מעודכן לסרטון הפרויקט הקרוב.

בברכה.

עשה זאת בעצמך מלך