Çok Amaçlı Step Motor Sürücü

Çok amaçlı step motor sürücü daha önceden söz verildiği gibi atölyede farklı motorlarla denenebilecek esnek bir devredir. İstenirse doğrudan belirli bir uygulamaya göre, istenirse de çok amaçlı bir kart olarak hazırlanıp kullanılabilir.

Devrenin en dikkat çekici tarafı, uygun jumper seçimiyle 4, 5 ve 6 uçlu step motorlara uyarlanabilmesidir.

Hız ayarı kart üzerindeki osilatörle yapılabildiği gibi harici darbe kaynağı ile de kontrol edilebilir.

Step motorla ilk kez çalışanlar için önce step motorun çalışma mantığını netleştirmek, faz sırasını ve bağlantı düzenini anlamayı kolaylaştırır.

Step Motor Sürücü Devre Şeması

Devrede kullanılan başlıca elemanlar

• U1 LM555C osilatör / zamanlayıcı entegresi
• U2 HCF4516 sayıcı / adım dizisi kontrol entegresi
• U3a, U3b, U3c, U3d CD4070 XOR kapıları
• CD4081 AND kapıları
• CD4010 tampon / sürücü katı
• U6 LM78L05 regülatörü
• LM340L-12 regülatörü
• Q1, Q3, Q5, Q7 BC327 PNP transistörleri
• Q2, Q4, Q6, Q8 BC337 NPN transistörleri
• D1 1N4148, D2-D5 1N4002 diyotları

Devrenin çalışma mantığı

U1 LM555C osilatör katı, step motoru sürecek adım frekansını üretir.

P1 potansiyometresi üst hız sınırını belirlemek, P2 ise daha hassas ince ayar yapmak için kullanılmıştır.

Böylece motorun deviri geniş bir aralıkta ayarlanabilir.

U2 HCF4516 kontrol entegresi, ileri / geri anahtarından gelen bilgiye göre sayım yönünü değiştirir ve çıkışlarında adım dizisinin temel mantığını oluşturur.

U3 CD4070 ve CD4081 kapıları ise bu sayım bilgisini motor fazlarına uygun sürme dizisine dönüştürür.

Bu yapı, aynı kart üzerinde bipolar ve unipolar sürme mantığı arasında geçiş yapabilen pratik bir çözüm sunar.

CD4010 tampon katı mantık seviyelerini çıkış katına taşır. Q1-Q8 transistör grubu ise motor sargılarına akım vererek gerçek sürmeyi yapar.

LD1, LD2, LD3 ve LD4 ledleri faz çıkışlarını gözle izlemeyi kolaylaştırır.

Deneme aşamasında bu ledler faz sırasını takip etmek için oldukça işe yarar.

Besleme bölümünde LM78L05 ve LM340L-12 regülatörleri kontrol ve sürme katlarını uygun seviyede beslemek için kullanılmıştır.

F1 ve F2 sigortaları ile D2-D5 diyotları da çıkış katını daha güvenli hale getiren yardımcı elemanlardır.

Motor tipleri ve jumper seçimi

Kullanım notları

• Motor beslemesi motorun etiket değerine uygun seçilmelidir. Devre yapısı 5 V ile 24 V arası kullanım düşünülerek hazırlanmıştır.
• İç osilatörle kullanımda hız ayarı kart üzerinden yapılır.
• Harici osilatörle kullanımda darbe frekansı dışarıdan verilebilir.
• LD1-LD4 ledleri çıkışların takibini kolaylaştırır.
• J3, J4 ve J5 bağlantıları farklı motor uç düzenleri için pratiklik sağlar.

Akım kapasitesi ve çıkış katı

Çıkış katında BC327 ve BC337 transistörleri kullanıldığında küçük ve orta akımlı motorlar için sade ve ekonomik bir çözüm elde edilir.

Motor akımı 300 mA seviyesini aşıyorsa çıkış katını BDX53 ve BDX54 ile güçlendirmek daha güvenli olur.

Bu durumda transistörlerin mutlaka uygun soğutucuya bağlanması ve gerekiyorsa yalıtılması gerekir.

Daha yüksek akım isteyen uygulamalarda daha güçlü unipolar sürücü çözümleri de değerlendirilebilir.

BC serisi transistörlerle çalışırken F1 ve F2 için 400 mA sigorta, BDX serisine geçildiğinde ise 3 A sigorta kullanılması daha uygundur.

İki motor paralel bağlanacaksa bunların bağımsız değil aynı anda aynı adım dizisini izleyeceği unutulmamalı, toplam akım mutlaka hesaba katılmalıdır.

Dikkat edilmesi gerekenler

• İlk denemeleri düşük hızda yapmak daha güvenlidir.
• 4 uçlu motorlarda faz uçları karıştırılırsa motor titreşir fakat dönmez.
• 5 ve 6 uçlu motorlarda ortak uçların yanlış bağlanması ısınmaya yol açabilir.
• Motor beslemesi ile kontrol katı bağlantıları dikkatli kontrol edilmelidir.
• Transistör değişikliği yapıldığında sigorta ve soğutucu seçimi yeniden gözden geçirilmelidir.

LM555C osilatörü, HCF4516 sayıcı katı, CD4070 ve CD4081 mantık kapıları, CD4010 tamponları ve BC327 / BC337 çıkış katı ile bu devre tek kart üzerinde oldukça esnek bir step motor sürme çözümü sunar.

Atölyede elde bulunan farklı motorları denemek, yön ve hız kontrolü yapmak ve bağlantı seçeneklerini görmek için kullanışlı bir devredir.

Yapacak arkadaşlara başarılar.