دائرة القيادة الأساسية
يتم استخدام دائرة محرك الأقراص في التطبيقات التي تستخدم أنواعًا معينة من وحدات التحكم وتتطلب التحكم في السرعة. الغرض من دائرة القيادة هو توفير وحدة تحكم مع وسيلة لتغيير التيار المتعرج في محرك BDC. تسمح دائرة التشغيل التي تمت مناقشتها في هذا القسم بوحدة تحكم العرض النبضي بتعديل جهد الإمداد لمحرك BDC. من حيث استهلاك الطاقة ، فإن طريقة التحكم في السرعة هذه أكثر كفاءة من طريقة التحكم التناظرية التقليدية في تغيير سرعة محرك BDC. يتطلب التحكم التناظري التقليدي وجود ريوستات إضافي في سلسلة مع اللفات المحرك ، مما يقلل من الكفاءة. هناك العديد من الطرق لتشغيل محرك BDC. تتطلب بعض التطبيقات فقط تشغيل المحرك في اتجاه واحد. يوضح الشكلان 6 و 7 الدارة المستخدمة لتشغيل محرك BDC في اتجاه واحد. يستخدم السابق السائقين المنخفضة نهاية ويستخدم الأخير السائقين الراقية. الاستفادة من استخدام برنامج التشغيل المنخفض هو أنك لا تحتاج إلى استخدام برنامج تشغيل FET. الغرض من برنامج FET هو:
1. تحويل إشارة TTL للقيادة MOSFET إلى مستوى جهد الإمداد.
2. توفير ما يكفي من التيار لقيادة MOSFET (1)
3. توفير مستوى التحول في تطبيقات نصف الجسر.
ملاحظة 1: بالنسبة لمعظم تطبيقات الأغراض PIC ، فإن النقطة الثانية لا تنطبق عادة لأن دبوس الإدخال / الإخراج الخاص بـ Microcontroller يمكن أن يوفر 20mA من التيار.
لاحظ أنه في كل دارة ، يتم توصيل صمام ثنائي عبر المحرك لمنع جهد BackElectromagnetic Flux (BEMF) من إتلاف MOSFET. يتم إنشاء BEMF أثناء دوران المحرك. عندما يتم إيقاف تشغيل MOSFET ، لا يزال يتم تنشيط اللفات للمحرك ويتم إنشاء تيار عكسي. يجب أن يكون لدى D1 تصنيف مناسب حتى يتمكن من استهلاك هذا التيار.
إن المقاومات R1 و R2 في الشكلين 6 و 7 مهمان لتشغيل كل دائرة. يستخدم R1 لحماية الميكروكونترولر من المسامير الحالية. يستخدم R2 لضمان إيقاف تشغيل Q1 عندما يكون دبوس الإدخال ثلاثي.
يتطلب التحكم ثنائي الاتجاه في محرك BDC دائرة تسمى H-bridge. يدعى H-bridge لمظهره التخطيطي ، والذي يسمح للتيار في محرك اللف بالتحرك في كلا الاتجاهين. لفهم هذا ، يجب تقسيم الجسر H إلى قسمين ، أو نصف جسرين. كما هو موضح في الشكل 8 ، تشكل Q1 و Q2 نصف جسر ، ويشكل Q3 و Q4 نصف جسر آخر. يمكن لكل جسر نصف التحكم في توصيل وإيقاف أحد طرفي محرك BDC لجعل جهده المحتمل للإمداد أو الجهد الأرضي. على سبيل المثال ، عند تشغيل Q1 وإيقاف تشغيل Q2 ، فإن الطرف الأيسر للمحرك سيكون في جهد جهد التغذية. عند تشغيل Q4 ، سيؤدي إيقاف Q3 إلى إيقاف الطرف المقابل للمحرك. يعرض IFWD المصنف بسهم تدفق التيار في هذا التكوين.
لاحظ أن هناك الصمام الثنائي (D1-D4) عبر كل MOSFET. هذه الثنائيات حماية MOSFET من المسامير الحالية الناجمة عن BEMF عند إيقاف تشغيل MOSFET. هذه الثنائيات مطلوبة فقط إذا كان الصمام الثنائي داخل MOSFET غير كافي لاستهلاك تيار BEMF. المكثفات (C1-C4) اختيارية. لا تتجاوز هذه المكثفات عادة 10 pF وتستخدم لتقليل الإشعاع RF الناتج عن تقوس العاكس.
يوضح الجدول 1 أوضاع محرك الأقراص المختلفة للدائرة H-bridge. في الوضعين الأمامي والخلفي ، يكون أحد طرفي الجسر محتمالًا على الأرض ويكون الطرف الآخر في VSUPPLY. في الشكل 8 ، توضح أسطر IFWD و IRVS مسارات الدارات للأنماط الأمامية والخلفية للتشغيل ، على التوالي. في الوضع الساحلي ، تبقى أطراف اللفات الحركية معلقة وتوقف السواحل حتى تتوقف. يتم استخدام وضع الفرامل لإيقاف محرك BDC بسرعة. في وضع الفرامل ، يتم تأريض محطات السيارات. عندما يدور المحرك ، يعمل كمولد. يكافئ تقصير أداء المحركات في وجود حمل غير محدود على المحرك ، مما قد يتسبب في توقف المحرك بسرعة. سهم IBRK يصور هذا
عند تصميم دارة H-bridge ، يجب أخذ اعتبار هام للغاية في الاعتبار. عندما يكون الإدخال إلى الدائرة غير قابل للتنبؤ (مثل أثناء بدء تشغيل وحدة التحكم الدقيقة) ، يجب أن تكون جميع الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة متحيزة إلى الحالة الخارجية. سيضمن هذا أن الدوائر MOSFET على كل من الجسور نصف H-bridge لن يتم تشغيلها في نفس الوقت. يؤدي تشغيل MOSFET على نفس الجسر نصف في نفس الوقت إلى حدوث ماس كهربائي في وحدة تزويد الطاقة ، مما سيؤدي في النهاية إلى تلف MOSFET ويجعل الدائرة غير قابلة للتشغيل. سوف يقوم المقاوم لأسفل على إدخال كل برنامج MOSFET القيام بذلك.
