CD4094B 6N135 İzole Unipolar Step Motor Sürücü

Bilgisayarın paralel portunu kullanarak step motor kontrol edilmesini sağlayan bir devre data girişleri 6N135 opto kublor üzerinden yapılmış bu sayede paralel lpt port korunmuş oluyor iki adet motor kontrol edilebilir kanal başına 5 amper güç verebiliyor toplam 10 amper gücü var sürücü mosfetler ise 8 adet IRF540 kontrol entegresi CD4094B

Bu devre, PC’nin paralel portu üzerinden, 50V’a kadar besleme voltajları ile birkaç amperlik yükleri yönetebilen sekiz güç anahtarını kontrol etmeyi mümkün kılar. Devre, güvenlik nedeniyle PC’den optik olarak izole edilmiştir.

Klasik bir uygulama, bir çift tek kutuplu kademeli motoru sürmektir ancak sekiz ampulü veya sekiz DC motoru kontrol etmek için de uygundur.

PC’ye bağlantıda benimsenen mekanizma, toplam 12 kademeli motor veya 48 ampul için bu devrelerin altı adede kadar tek bir paralel bağlantı noktasına bağlanmasına izin verir.

Hem yürütülebilir hem de kaynak kodunu verdiğim kısa örnek yazılım, bir Windows ortamında bir çift step motorun çalışmasını test etmenizi sağlar. VVIO proje kitaplıklarına dayalıdırlar. Bu devreyi paralel bağlantı noktasına bağlamak için uygun bir kablo bağlamanız veya uygun bir baskılı devre kartı oluşturmanız gerektiğini unutmayın.

Devre, 14 ile 50 V arasında sürekli besleme gerilimi gerektiren (bazı önlemlerle daha düşük besleme gerilimleri kullanmak da mümkündür) ve kanal başına maksimum 5A akım gerektiren yükleri sürmek üzere tasarlanmıştır. Toplam sürekli 10A. Stabilize edilmiş güç kaynakları kullanmamanızı tavsiye ederim: sadece basit bir transformatör, bir diyot köprüsü ve yeterli kapasiteye sahip bir elektrolitik kapasitör (her amper için bin uF) veya 12 veya 24V pil. Akım emiliminin ve besleme voltajının oldukça yüksek olduğunu ve bu nedenle devreyi kullanırken minimum dikkat gerektiğini unutmayın. Özellikle, voltaj mevcutken devreyi güç kaynağına bağlamayın veya bağlantısını kesmeyin,

MOSFET, devre tarafından yönetilebilen besleme voltajını ve maksimum akımı belirler. Gerekli özellikler öncelikle tip (N kanal, TO220)

Devrenin besleme gerilimi MOSFET’in eşik geriliminden + 3 volt daha yüksek olmalıdır. Besleme voltajı 8V’a kadar veya daha düşükse, şunlara ihtiyacınız vardır:

Daha düşük bir anahtarlama voltajı ile karakterize edilen “mantık seviyesi” MOS (örn. BUK553) kullanın

CD4094B çipinin güç kaynağını MOS’un ve çipin kendisinin çalışmasıyla uyumlu bir voltaja sabitlemek için R8 ve R9 değerlerini değiştirin (örneğin 5V’da)

Akımı değişmeden tutmak için R2, R4 ve R6 değerlerini azaltın (örn. 5V güç kaynağı için 2k2)

LM317HV’nin çıkış voltajından daha yüksek, en az 2V (bu özel durumda) bir giriş voltajı gerektirdiğini unutmayın . Sınırda (ama tam sınırda…) bu IC’yi ortadan kaldırabilir, Vdd ile Vp arasında bir jumper ile değiştirebilir ve Vdd ile Vss arasına 4,7V / 1W “volate” zener ekleyebilirsiniz. Bu konfigürasyonda besleme voltajının 10V’u geçmemesine azami dikkat gösterilmelidir.

Vcc’nin maksimum değeri MOS’a bağlıdır (yüzlerce volt bulmak normaldir…) ama aynı zamanda diğer bileşenlere, özellikle voltaj regülatörü ve elektrolitik kapasitörler C1 ve C5’e bağlıdır: bu aslında Vcc’nin kullanımını sınırlar. 50V devre.

MOSFET ayrıca yüke verilebilecek maksimum akımı da belirler. Gerçekte, sorun, bileşenin maksimum akımına (onlarca A’nın MOS’larını bulmak kolaydır) soğutucu olmadan yönetilebilecek maksimum güce bağlı değildir : bunu yapmak için gereklidir yeterince düşük Rds-on değerine sahip bileşenleri seçmek için.

Örneğin , 30A/100V TO220 paketindeki tipik bir MOS olan IRF540 aşağıdaki özelliklere sahiptir:

soğutucu olmadan 63 °C/W termal direnç
0,077 ohm’dan daha düşük bir iletken direnci (Rds-on)

Bu, 50°C’deki maksimum dağılımın yaklaşık 2W, yaklaşık 5A’lık maksimum sürekli akıma eşit olduğu anlamına gelir. Bu değer açıkça MOS parametrelerine, özellikle de Rds-on’a bağlıdır.

Yüksek endüktif yükler kullanılırken diğer bir kritik unsur, yüke paralel olarak yerleştirilmiş sekiz diyottur: MOSFET’i aşırı gerilim açmadan korurlar. Aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdırlar:

Bileşenin seçimi bazı zorluklara neden olabilir, ancak en büyük sorun onu piyasada bulmaktır: Bir bit pazarında güç kaynaklarını değiştirmek için bir paket belirtilmemiş diyot buldum… Bir parça tavsiye: çok yaygın bir 1N4007 daha iyi (ancak çok yavaş) bu hiçbir şey.

C5. Düşük bir ESR kondansatörü kullanmak daha iyi olur, ancak bir kondansatörünüz yoksa “normal” bir elektrolitik de uygundur. Kapasite yeterince yüksek olmalı, ancak kritik olmamalıdır; Öte yandan, çalışma voltajı (düşükse patlama, büyük bir patlama yapma riski vardır) ve fiziksel boyut (baskı devre biraz feda edilir…) önemlidir.

Kaynak: Drivers for stepper motors unipolar