实物解析:HW-687直流电机调速控制模块

来源 电原理图
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发布时间 2019-08-09

“HW-687是一个简单的模块,用于为您的基于直流电机的项目增加速度调节功能。它是一个简单的脉冲宽度调制速度控制器,提供平稳控制,几乎没有抖动。没有焊接,因此它非常适合快速原型设计和建模,特别是对那些无法轻松获取必要原材料的人而言。”

在阅读了上述在线评论后,我在网上商店购买了我的HW-687模块,质量很出色,也非常便宜,每件约1.25美元加上运费。如果你想知道它的关键参数,你可以参考下面的图,借用卖家的页面。

实物解析:HW-687直流电机调速控制模块

在该模块中,微型定时器芯片NE555用于驱动N沟道功率场效应管 MOSFET D4184。借助板载100K电位器(带开关),我们可以将20KHz脉冲宽度调制(PWM)的占空比从1%控制到100%(如制造商所声称的那样)。该模块所宣称的输入电压范围为DC 4.5 V至35 V,还有一个标有M5350B的“神秘”5 V线性稳压器芯片,用于满足NE555芯片的稳定直流电源要求。一个红色LED也由相同的5 V线供电,用于通电指示。该模块具有一个带有四个螺钉端子的连接器,因此所有电气连接都可以通过使用螺钉端子简单地进行,无需任何焊接。

实物解析:HW-687直流电机调速控制模块

对于电路绘制,我在USB显微镜和自制PCB灯床(这是另一个DIY故事)的帮助下成功追踪了模块的原理图。

实物解析:HW-687直流电机调速控制模块

以下是我绘制的原理图供您参考:

实物解析:HW-687直流电机调速控制模块

PWM电路是互联网上传统电路的近似复制品。简单地说,NE555芯片产生的PWM信号驱动功率管 MOSFET D4184,它可以根据脉冲活动切换连接的直流电机的开关。由于NE555可以使用稳压器,因此可以安全地使用可变直流输入电源(在特定范围内)来驱动模块和直流电机。最大直流电机电流由功率管 MOSFET D4184 决定。幸运的是,它的额定(有条件地)连续漏极电流(Id)为53 A(TA = 25°C)。如您所知,在电气方面,直流电机可视为带有电压发生器的串联RL网络。发电机表示由电动机的旋转产生的反电动势(BEMF),它反对电源的电动势。这里的快速恢复二极管RS1M可以保护电子设备免受BEMF的影响。可悲的是,我找不到一种方法来识别三针SOT-89中神秘的三引脚稳压器。我确信它是一个5 V稳压器,但我不知道实际的部件号。当然,引脚分配类似于MCP17xx系列(不是LM系列)三引脚固定电压线性稳压器。

NE555作为非稳态接线,频率恒定且与占空比无关。您可以使用555定时器构建多个PWM电路。关键的外部元件包括电位器(R3),两个二极管(D1-D2)和一个电容器(C2)。对于新手来说,PWM波形是具有固定周期和可变占空比的方波。方波的周期是连续上升沿之间的时间。方波的占空比是时间高除以周期,以百分比表示。下面的图片使它更容易理解:

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