Motor Speed ​​Control na may MOSFET

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Mayroong maraming mga aplikasyon ng MOSFET mula sa industriyal na sektor hanggang sa mga gamit sa bahay tulad ng kontrol sa bilis ng motor, light dimming, amplifying & switching electronic signals sa loob ng mga electronic device, bilang inverter, high-frequency amplifier, at marami pa. Sa pangkalahatan, available ang mga ito sa iba't ibang laki upang tumugma sa iba't ibang pangangailangan sa mga elektronikong proyekto. Ginagamit ang mga MOSFET sa tuwing kailangan nating kontrolin ang malalaking boltahe at agos na may maliit na signal. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng maikling impormasyon sa isa sa mga MOSFET application tulad ng kung paano magdisenyo ng a kontrol ng bilis ng motor gamit ang MOSFET .


Motor Speed ​​Control na may MOSFET

Sa modernong lipunan, ang kontrol ng bilis ng mga de-koryenteng motor ay nasa lahat ng dako dahil ito ay makabuluhan para sa iba't ibang mga makina. Ang kinakailangang function at ang pagganap ng mga de-koryenteng motor ay malawak. Kapag nakatuon tayo sa bahagi ng kontrol sa bilis ng motor, ang kontrol sa bilis ng mga stepper at servo motor ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pulse train samantalang ang brushless DC at induction motor speed control ay maaaring gawin gamit ang DC boltahe o isang panlabas na risistor. Sa kasalukuyan sa maraming industriya, ang mga de-koryenteng motor ay ginagamit bilang isang kailangang-kailangan na pinagmumulan ng kuryente. Ngunit, kailangan ang kontrol sa bilis ng motor dahil direktang nakakaapekto ito sa pagpapatakbo ng makina, kalidad at resulta ng trabaho.



Ang pangunahing layunin nito ay ang disenyo ng isang circuit para sa pagkontrol ng bilis ng DC motor na may MOSFET. Ang MOSFET ay isang uri ng transistor, na ginagamit upang palakasin o ilipat ang mga boltahe sa loob ng mga circuit. Ang uri ng MOSFET na ginamit sa circuit na ito ay ang enhancement mode na MOSFET na gumagana lamang sa enhancement mode. Kaya ginagawang perpekto ang transistor na gamitin tulad ng isang switch para sa pagkontrol ng isang DC motor.

Ginagamit ang DC motor sa iba't ibang application tulad ng mga robot, appliances, laruan, atbp. Kaya sa maraming application ng DC motor, mahalaga ang bilis ng motor at kontrol sa direksyon. Dito namin ipapaliwanag kung paano magdisenyo ng isang simpleng DC motor controller na may MOSFET.



Mga Kinakailangang Bahagi:

Ang mga kinakailangang bahagi para gawin itong DC motor controller ay may kasamang 12V na baterya, 100K potensyomiter , IRF540N E-MOSFET, isang DC motor, at isang switch.

Mga koneksyon:

Ang mga koneksyon ng DC motor speed control na ito sa IRF540N EMOSFET sundin bilang;

  DC Motor Speed ​​Control na may MOSFET
DC Motor Speed ​​Control na may MOSFET

Ang IRF540 E-MOSFET gate terminal ay konektado sa potentiometer, ang source terminal ay konektado sa positive wire ng motor, at ang drain terminal ng MOSFET ay konektado sa positive terminal ng baterya sa pamamagitan ng switch.

Ang negatibong wire ng motor ay konektado sa negatibong terminal ng baterya.

Ang potentiometer output terminal ay konektado sa gate terminal ng MOSFET, GND ay konektado sa negatibong terminal ng baterya sa pamamagitan ng isang negatibong wire ng motor, at ang VCC pin ay konektado sa positibong terminal ng baterya sa pamamagitan ng drain terminal ng MOSFET at lumipat.

Nagtatrabaho

Kapag ang switch na 'S' ay sarado ang supply ng boltahe sa MOSFET gate terminal ay nagiging sanhi ng kasalukuyang supply mula sa drain (D) terminal patungo sa source (S). Pagkatapos na ang kasalukuyang ay nagsisimulang dumaloy sa buong DC motor at ang motor ay nagsisimulang lumiko. Ang kabuuan ng kasalukuyang ibinibigay sa DC motor ay maaaring i-regulate lamang sa pamamagitan ng simpleng pagsasaayos ng potentiometer, pagkatapos nito ay binabago nito ang inilapat na boltahe sa gate terminal ng MOSFET. Kaya maaari nating kontrolin ang bilis ng isang DC motor sa pamamagitan ng pagkontrol sa boltahe sa terminal ng gate sa MOSFET. Upang mapataas ang bilis ng DC motor, kailangan nating taasan ang inilapat na boltahe sa gate terminal ng MOSFET.

Dito, ang IRF540N MOSFET-based DC motor controller circuit ay idinisenyo upang kontrolin ang bilis ng ang motor . Napakasimpleng disenyo ng circuit na ito sa pamamagitan ng paggamit ng MOSFET at potentiometer. Makokontrol natin ang bilis ng motor sa pamamagitan lamang ng pagkontrol sa inilapat na boltahe sa gate terminal ng MOSFET.

ano ang pid?

Mga Bentahe ng MOSFET para sa Kontrol ng Bilis ng Motor:

Ang mga transistor ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa mga circuit ng kontrol ng bilis ng motor, at ang mga MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) ay madalas na pinapaboran kaysa sa iba pang mga uri ng transistor tulad ng mga BJT (Bipolar Junction Transistors) at IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) para sa ilang kadahilanan . Sa artikulong ito, tutuklasin natin ang mga pakinabang at aplikasyon ng paggamit ng mga MOSFET para sa kontrol ng bilis ng motor sa iba pang mga transistor.

  • Mataas na Kahusayan :
    • Ang mga MOSFET ay nagpapakita ng napakababang on-resistance (RDS(on)), na humahantong sa minimal na power dissipation at mataas na kahusayan sa mga motor control circuit.
    • Ang mataas na kahusayan na ito ay nangangahulugan ng mas kaunting init na nalilikha, na binabawasan ang pangangailangan para sa detalyadong mga sistema ng paglamig, na ginagawang angkop ang mga MOSFET para sa mga high-power na application.
  • Mabilis na Bilis ng Paglipat :
    • Ang mga MOSFET ay may napakabilis na bilis ng paglipat, karaniwang nasa hanay ng nanosecond.
    • Ang mabilis na pagtugon na ito ay nagbibigay-daan para sa tumpak na kontrol sa bilis at direksyon ng motor, na ginagawang angkop ang mga ito para sa mga application kung saan kinakailangan ang mabilis na pagbabago.
  • Mababang Gate Drive Power :
    • Ang mga MOSFET ay nangangailangan ng minimal na gate drive power upang lumipat sa pagitan ng kanilang on at off na estado.
    • Pinaliit ng katangiang ito ang lakas na kailangan para makontrol ang transistor, na nagreresulta sa mga sistema ng kontrol ng motor na matipid sa enerhiya.
  • Walang Gate Current na Kinakailangan :
    • Hindi tulad ng mga BJT, ang mga MOSFET ay hindi nangangailangan ng tuluy-tuloy na gate current upang manatili sa kanilang on-state, na nagpapababa sa pagkonsumo ng kuryente ng control circuit.
    • Ito ay partikular na kapaki-pakinabang sa mga application na pinapagana ng baterya kung saan kritikal ang kahusayan ng enerhiya.
  • Pagpaparaya sa Temperatura :
    • Ang mga MOSFET ay maaaring gumana sa isang malawak na hanay ng temperatura, na ginagawang angkop ang mga ito para sa parehong matinding malamig at mainit na kapaligiran.
    • Ang tampok na ito ay mahalaga sa mga application tulad ng mga automotive system at industriyal na makinarya.
  • Nabawasan ang EMI :
    • Ang mga MOSFET ay bumubuo ng mas kaunting electromagnetic interference (EMI) kumpara sa mga BJT at IGBT.
    • Mahalaga ito sa mga application kung saan maaaring makagambala ang EMI sa mga kalapit na electronic device o system.

Mga Application ng Motor Speed ​​Control na may mga MOSFET:

  • Mga Electric Vehicle (EVs) at Hybrid Vehicles :
    • Ang mga MOSFET ay karaniwang ginagamit sa mga sistema ng kontrol ng motor ng mga de-kuryente at hybrid na sasakyan.
    • Nag-aalok sila ng mahusay at tumpak na kontrol sa mga de-koryenteng motor, na nag-aambag sa pinabuting pagganap at saklaw ng sasakyan.
  • Industrial Automation :
    • Sa mga industriya, ginagamit ang MOSFET-based na motor speed control para sa mga conveyor belt, robotic arm, at iba pang mga automated system.
    • Tinitiyak ng mabilis na bilis ng paglipat ng mga MOSFET ang tumpak at tumutugon na kontrol sa mga proseso ng pagmamanupaktura.
  • Mga gamit sa bahay :
    • Ang mga MOSFET ay matatagpuan sa mga kasangkapan sa bahay tulad ng mga washing machine, air conditioner, at fan para sa kontrol ng bilis ng motor.
    • Ang kanilang kahusayan at mababang init na henerasyon ay ginagawa silang perpekto para sa mga kasangkapang matipid sa enerhiya.
  • HVAC Systems :
    • Ang mga sistema ng Heating, Ventilation, at Air Conditioning (HVAC) ay gumagamit ng mga MOSFET para sa pagkontrol sa bilis ng mga motor sa mga fan at compressor.
    • Nag-aambag ito sa pagtitipid ng enerhiya at tumpak na regulasyon ng temperatura.
  • Drone Propulsion :
    • Ang mga drone ay nangangailangan ng mahusay na kontrol sa bilis ng motor upang mapanatili ang katatagan at kakayahang magamit.
    • Ang mga MOSFET ay ginustong sa drone motor control circuit dahil sa kanilang mababang timbang at mataas na kahusayan.
  • Mga Computer Cooling System :
    • Ang mga MOSFET ay ginagamit sa mga computer cooling fan upang ayusin ang bilis ng fan batay sa temperatura, na tinitiyak ang pinakamainam na pagganap ng paglamig na may kaunting ingay.
  • Mga De-koryenteng Tren at Lokomotibo :
    • Ang mga MOSFET ay ginagamit sa mga sistema ng kontrol ng motor ng mga de-koryenteng tren at lokomotibo upang maayos na ayusin ang bilis at direksyon.
  • Renewable Energy System :
    • Ang mga wind turbine at solar tracking system ay gumagamit ng mga MOSFET upang kontrolin ang bilis ng mga motor, na nag-optimize ng pagbuo ng enerhiya.

Sa buod, ang mga MOSFET ay nag-aalok ng maraming mga pakinabang para sa kontrol ng bilis ng motor, kabilang ang mataas na kahusayan, mabilis na bilis ng paglipat, mababang gate drive power na kinakailangan, at pinababang EMI. Ang mga kalamangan na ito ay ginagawa silang mas pinili sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon, mula sa mga de-koryenteng sasakyan at pang-industriya na automation hanggang sa mga kasangkapan sa bahay at mga nababagong sistema ng enerhiya. Ang versatility at pagiging maaasahan ng mga MOSFET ay ginagawa silang isang pundasyon ng modernong teknolohiya ng kontrol ng motor.