Acasă / Atelier / Controller / Control turatie motor prin varierea factorului de umplere (PWM)

Control turatie motor prin varierea factorului de umplere (PWM)

Una dintre cele mai fundamentale probleme în robotică este controlul vitezei unui motor de CC. Cea mai obişnuită metodă de control al vitezei este PWM sau modulator de puls electric, modulare în lăţime. modularea de puls în lăţime este procesul de schimbare a puterii la un dispozitiv prin comutaţie la o frecvenţa dată. Aceste comutaţii on şi off sunt denumite ca „Duty Cycle”. Diagrama de mai jos arată formele de undă de 10%, 50%, 90% Duty Cycle.

Asadar, Duty Cycle descrie latimea unui puls in procente. Un Duty Cycle de 10% inseamna ca timp de 10% dintr-un cicle generatorul nostru primeste curent fata de 90% din timp cand nu primeste. Un Duty Cycle de 100% inseamna ca generatorul nostru primeste curent tot timpul si nu am avea nevoie de un PWM.
Aceste semnale sunt trimise la motor la o frecvenţă destul de mare ca pulsare nu are nici un efect asupra motorului. Rezultatul final al procesului de PWM este că puterea totală trimisă la motor poate fi ajustat de la (0% Duty Cycle) până la (100 Duty Cycle), cu un randament bun şi control stabil.

Timer-ul 555 în circuitul PWM este configurat ca un oscilator astabil. Acest lucru înseamnă că, odată ce puterea se aplică, 555 va oscila, fără nici o declanşare externă. Înainte de explicaţia tehnică a circuitului, sa ne uitam la diagrama timerului 555.
Pini pentru timer-ul 555 sunt urmatorii:

O diagrama bloc a timer 555:

Schema pentru cele 555 PWM Circuit:

Am redesenat in EAGLE Layout Editor schema:

Puteti descarca, in format pdf, cablajul: in oglinda respectiv neintors.

Nelu a realizat montajul:

A realizat si un filmulet cu functionarea !

Beni a realizat montajul, in varianta simpla, de la inceputul articolului:

A realizat si un filmulet cu functionarea !

Atașat acestui articol :

PWM_555_ver1_cablaj_in_oglinda
Filename : pwm_555_ver1_cablaj_in_oglinda.pdf (25 KB)
PWM_555_ver1_cablaj_neintors
Filename : pwm_555_ver1_cablaj_neintors.pdf (25 KB)

Despre Nicu FLORICA

ELECTRONICA este prima pasiune a mea... am inceput pe la 7 ani cu un radio cu galena, in vacanta de vara, a fost o bucurie enorma sa aud in casti posturi de radio si in loc sa joc fotbal, ascultam la minunea facuta de mine.. Pasiunea asta mi-a fost insuflata de tata, dar mie nu mi-au placut niciodata televizoarele cu lampi, vazand ca se pot testa cu mana, dar nestiind exact unde am primic cateva socuri care m-au cam speriat... Am inceput sa studiez revistele Tehnium, incat pana in 1998 am colectia aproape completa, de multe ori ajungeam intr-un oras si primul loc vizitat era Anticariatul. Am si alte reviste, cat de cat complete: RET, Radio, Electronistul, etc Am construit destule montaje si scheme si marea mea placere e sa imbunatatesc performantele lor.... In revista Tehnium am publicat 2 articole, unul in 1/'95 numit LUMINA DINAMICA si altul in 1/'97 numit INDICATOR TRICOLOR CU LED... BICOLOR. mi-am facut un site numai cu multe scheme: http://www.tehnic.go.ro si activez pe http://www.elforum.ro, unde am ID-ul niq_ro (acest ID il folosesc in toate forumurile si site-urile).

58 Comentarii

  1. Cristian Rusu

    Simplu şi eficient. Partea nasoală apare la motoare mari, puternic inductive, unde autoinducţia înfăşurării motorului are tendinţa să urce tensiunea pînă duce MOSFET-ul în străpungere primară. Nu se arde, dar disipă putere degeaba. O soluţie este dioda de nul, o diodă rapidă cu anodul legat la ieşire şi catodul la +, care direcţionează energia din autoinducţie înapoi în condensatorul de alimentare. Similar cu dioda recuperatoare din TV.
    S-ar putea reduce numărul de piese (deja puţine) folosind un integrat mai modern, driver SE de genul MC34063. Potenţiometru pe comparator, condensator pentru oscilato, o rezistenţă la ieşire şi MOSul.

  2. Voda Laurentiu

    Cristian Rusu :Simplu şi eficient. Partea nasoală apare la motoare mari, puternic inductive, unde autoinducţia înfăşurării motorului are tendinţa să urce tensiunea pînă duce MOSFET-ul în străpungere primară. Nu se arde, dar disipă putere degeaba. O soluţie este dioda de nul, o diodă rapidă cu anodul legat la ieşire şi catodul la +, care direcţionează energia din autoinducţie înapoi în condensatorul de alimentare. Similar cu dioda recuperatoare din TV.S-ar putea reduce numărul de piese (deja puţine) folosind un integrat mai modern, driver SE de genul MC34063. Potenţiometru pe comparator, condensator pentru oscilato, o rezistenţă la ieşire şi MOSul.

    te rog sa ma suni 0742152189

  3. ce trrbuie sa schimbi daca vrei sa reziste la 12 v 30Amperi in afara de d1, d2 care cred ca merg inlocuiti cu MBR4045PT

  4. diodele D1 si D2 sunt uzuale.. gen 1N4001..4007 sau 1N4148.. nu acolo see face modificarea… in primul rand trebuie modificat tranzistorul sa reziste acelui consum.. nu crezi asta?

  5. cred ca si rezistenta r2 trebuie modificata

  6. ai incercat si nu merge?? ca sa-mi dau seama si eu ce vrei sa zici…

  7. in cel mai neferit caz mai pui un tranzistor in paralel… spec ca iti dai seama ca trebuie sa fie pe radiator baban

    • Nici chiar baban, că lucrează-n comutaţie. Să zicem IRF1404 are Rdson=0,002 ohmi. P=I^2*R=30A x 30A x 0,002=maxim 1,8W pierderi de conducţie, ceea ce nu necesită un radiator prea mare. Musai să pui dioda descrisă în primul post.
      Atenţie şi la faptul că un tranzistor mai mare are capacitatea de intrare mai mare, şi creşte pierderile de comutaţie. Din fericire 555 are capabilitate în curent destul de mare şi poate să mişte suficient de repede 4…8nF capacitate de poartă.

  8. Mie imi trebuie un pwm pentru un generator hho simplu sa reziste la 12v c.c. si 30Amperi

  9. frumos, dar nu cezi ca ar trebui sa te apuci de experimente? cat de complicata e schema? vrei sa scoti din apa (hashdoio) niste hidrogen si jumate de molecule de oxigen, dar nu reusesti sa lipesti 5-6 piese? cum e cu experimentul? chiar crezi ca exista kit-uri care nu pui mana sa experientezi? ……………………………………………………………

  10. Salutari la toata lumea.
    Am realizat si eu acest montaj care functioneaza ok.
    Este prima oara cand realizez un montaj .
    Eu doresc ca in locul potentiometrului de 100k sa pun o sonda de temperatura pentru a obtine un mod de functionare automat in functie de temperatura .
    Se poate asa ceva? In cazul in care se poate imi explica cineva ce si unde sa schimb.

  11. si acum revin pentru ca nu am apucat sa pun link cu el la lucru.

    • deconectezi un pin de la potentiometru, de exemplu cel de la D1 si intre cursor (pin 3 integrat) si D1 (acolo unde ai deconectat potentiometrul, pui termistorul.. daca mareste turatia la scaderea temperaturi, muti la D2…

  12. salut am pus am facut montajul si nu merge dar cred ca am depistat problema eu am pus un potentiometru de A100k deci trebuie unul de B100k

  13. as dorii si eu schema si valorile la toate piesele necesare montajului care are si clip unde se modifica turatia la acel mecanism. si mai am o intrebare pana la cati amperi rezista montajul cu integrat lm555 cel simplu???? ma intereseaza ca vreau sa-l folosesc la motorasul de la aeroterma unei masini, care consuma in jur de 6 7 amperi sau poate mai putin oricum nu mai jos de 5 amperi, cred asta pt ca pe aeroterma am o siguranta de 10 amperi

  14. schema e aceeasi… doar ca e bune sa pui si dioda de care zice Cristian … intre paralel cu motorul (ca in schema de releu)…
    PS: pentru asta a fost facuta schema…

  15. Este funcionala schema? Ma intereseaza sa adaptez schema pt reglarea turatiei in mod continuu la un motor electric de barca alimentat de la un acumulator.Motorul are in prezent 5 trepte fixe de viteza mers inainte si 3 mers inapoi, selectate printr-un comutator cu ploturi. Consumul in cea mai mare treapta de viteza este de cca 30A.As vrea ca reglajul sa se faca in ambele sensuri inaine-iapoi.

  16. nu trebuie sa adaptezi nimic… citeste intrebarile si raspunsurile anterioare… pentru partea cu schimbarea de sens, o schema simpla si uzuala o poti gasi la http://www.niqro.3x.ro/geam/geam.htm

  17. Montajul de mai sus pe ce frecventa lucreaza? In cazul unui motor DC de 300VA (sarcina puternic inductiva) cum recomandati o frecventa mai mica sau una mai mare?

  18. Frecventa este cca. 144Hz, depinde de valoarea potentipometrului P1 si condensatorului C1, vezi materialul de la http://www.dprg.org/tutorials/2005-11a/index.html
    Schema este facuta pentru un motor.. deci e ok… nu e foarte complicata schema pentru a nu fi incercata.. nu cred ca „sar” piesele de 10-15 lei.. si dupa ce o faci vezi daca esti multumit sau nu.

  19. Multumesc de informatii. Partea de comanda o fac cu IRF1404 care are o rezistenta foarte mica de numai 4 miliohmi, iar partea de revers am sa o fac cu 2 relee de 12V/50A dupa modelul http://www.niqro.3x.ro/geam/geam.htm. Singura intrebare ce mai ramane este cum sa aleg frecventa (R1,C1) pentru a avea un randament maxim – mai mare sau mai mica ?

  20. pentru inceput lasa asa, cu condensatorul C1 de 100nF ai frecventa de 144Hz… poti schimba valoarea ulterior, daca (chiar) vrei sa mai experimentezi…

  21. Salut!
    doua intrebari:
    – semireglabilul de 100k se poate inlocui cu doua rezistente astfel incat sa fiu sigur ca obtin un factor de putere de 60%(sa zicem); ar trebui sa folosesc 60k+40k?
    – ce dioda rapida as putea sa folosesc astfel incat sa functioneze pe la 12-14V si maxim 10A?

    Multumesc

  22. Salutare, montajul este destul de simplu si eficient, intrebarea mea este: se poate folosi la un motor dc brushlessfan? am ars circuitul electronic, statorul are 2 bobine.

  23. Ideea in sine se leaga de elementul de forta….adica daca motorul controlat implica o anumita turatie in gol si apoi i se aplica o forta de franare(gen…masina de gaurit,minipolizor).
    Aceeasi schema este in multifunctionalele chinezesti(dremel tools)…numai ca in loc de MOS-FET folosesc un tranzistor darlington(TIP121 daca nu ma insel….eu l-am inlocuit la a mea cu BD901( din recuperari…are 8 amperi…cel pus de chinezi a crapat..)….si …DA…va trebuie acea dioda in paralel cu motorul,pentru evitarea efectului inductiv(va recomand un BY255,BY298,BY 208)..

  24. Am realizat schema pentru alimentarea unui motor electric de barca de la un acumulator de 90Ah si functioneaza bine.Insa este incomod sa reglez turatia din potentiometru in acelasi timp cu controlarea directiei de mers a barcii si ma intereseaza cum as putea inlocui potentiometrul din schema ca sa reglez cumva digital turatia motorului. As dori ca sa dispozitivul sa fie de tip tasta montat pe carma motorului care la apasare sa cresca sau sa descreasca rezistenta potentiometrului. Am gasit o sumedenie de circuite integrate (potentiometre digitale) numai ca acestea au foarte multe trepte (100-256) ceea ce inseamna ca pentru a ajunge la un capat de scala ca sa obtin turatie maxima trebuie sa butonoz pana imi amorteste degetul. Ce nu am inteles la acestea din ce pin se comanda 9cresterea sau descresterea rezistentei)?

  25. o poedala ca la msinile de cusut electrice nu ar fi mai comod? doar conectezi in locul potentiometrului si.. gata,.. sau trebuie sa vada lume ca are si „taste”?

  26. Totusi as dori sa atasez dispozitivul de marire-micsorare a turatiei pe carma motorului electric de unde controlez si sensul turatiei (iainte -inapoi). Am gasit un montaj care cred ca ar fi ceea ce caut
    ( http://www.niqro.3x.ro/pot16/pot16.htm ) si as vrea sa stiu daca functioneaza.

  27. ma poate ajuta si pe mine cineva …?As dori si e schema cu ceva la 30A sau 50A,cam asa ceva
    http://www.canakit.com/50a-dc-pwm-motor-speed-controller.html#

  28. potentiometrulala cu 16 trepte e o alplicatie tipica, deci functioneaza…
    pentru partea cu puterea vezi http://chemelec.com/Projects/PWM/PWM.htm

  29. Am o trotineta cu motor la 24V/ 100W la care s-a ars circuityul electronic care controla motorul, acceleratia.
    Am avut=o la un electronist care nu i-a dat de cap.
    Chestia este ca acceleratia de pe ghidon (cala motocicleta) nu are un potentiometru acolo.
    Este formata din 2 piese din care cea mobila ca un fel de magnet?
    CUM SI CINE MA POATE AJUTA SA REPAR ASTA?
    Pot sa fac poze la cablaj detalii, etc… doar sa imi spuneti ce anume.
    Nu are rost sa incarc forumul cu detalii pana nu se gaseste un specialist care sa stie asa ceva.

  30. vreti s-o depanati singur? din ce localitate sunteti?

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

*