Motorsteuerung DC 1803BK, PWM regelbar, 3-15V, 2A, 30W

Acest tutorial folosește controlerul PWM 1803BK ca modul independent, fără placă de dezvoltare și fără program. Modulul are propriul circuit de generare a semnalului PWM, iar singurul lui reglaj este potențiometrul de pe placă. Este util când vreți să reglați turația unui motor de curent continuu de joasă tensiune, de exemplu un ventilator, o pompă mică, un motor RS-385 dintr-o mașină sau o jucărie, sau să dimați o sarcină rezistivă de putere mică.

Îl alimentați dintr-o sursă de curent continuu, conectați motorul la bornele de ieșire și reglați viteza din buton. Nu are nevoie de alte componente externe, pentru că placa are deja condensatorul de intrare și dioda de protecție pentru sarcini inductive.

Cum funcționează:

Modulul nu scade tensiunea printr-o rezistență, ci pornește și oprește foarte rapid alimentarea motorului. Placa are un circuit NE555 care generează semnalul PWM (modulație în lățime a impulsurilor) și un tranzistor MOSFET dublu 9926A care comută curentul spre motor. Cu cât impulsurile sunt mai late, cu atât motorul primește mai multă energie și se învârte mai repede.

Raportul dintre durata impulsului și durata unei perioade complete se numește factor de umplere și se reglează din potențiometru între 0 și 100 %. Tensiunea medie aplicată motorului se calculează astfel: Umotor = Ualimentare x factor de umplere. La o alimentare de 12 V și un factor de umplere de 50 %, motorul primește în medie 6 V. La 100 % primește practic întreaga tensiune de alimentare.

Puterea maximă de ieșire este de 30 W, iar curentul continuu maxim este de 2 A. La 12 V, un motor care consumă 2 A are nevoie de 12 V x 2 A = 24 W, deci se încadrează în limită. Modulul are o siguranță resetabilă de 2 A, care întrerupe circuitul la supraîncărcare și revine după ce se răcește.

Modulul nu poate inversa sensul de rotație. Sensul se schimbă doar prin inversarea celor două fire ale motorului, cu alimentarea oprită.

Conectare:

Alimentați modulul cu 12 VDC dintr-o sursă de minimum 2 A și nu depășiți niciodată 15 V. Bornele cu șurub au 4 poziții, iar placa are marcajul IN lângă perechea de la capăt, destinată alimentării. Placa nu are marcate semnele + și - pe borne, deci înainte de a da tensiune verificați polaritatea cu schema de conectare a vânzătorului sau cu un multimetru. Pentru conectarea la o sursă cu mufă jack folosiți un adaptor jack 5.5 x 2.1 mm mamă cu borne cu șurub. Nu este nevoie de convertor de nivel, pentru că nu există semnale logice.

Opriți alimentarea înainte de orice modificare a conexiunilor. Pentru protecție suplimentară puteți monta o siguranță în serie cu firul pozitiv de alimentare. Nu inversați polaritatea sursei, pentru că nu există o protecție confirmată la polaritate inversă.

Butoane, reglaje și indicatoare:

Poziția de pornire: rotiți butonul complet în poziția OFF înainte de a conecta sursa, pentru ca motorul să nu pornească brusc.

Reglajul vitezei: după ce ați dat tensiune, rotiți butonul foarte încet din poziția OFF. La un anumit unghi LED-ul D7 se aprinde, iar motorul începe să se rotească. Continuați să rotiți până la viteza dorită. Dacă rotiți butonul înapoi, viteza scade, iar în capătul de oprire motorul se oprește.

Cum vedeți că reglajul funcționează: viteza motorului se schimbă ușor odată cu rotirea butonului, iar luminozitatea LED-ului D7 se modifică în același timp.

Configurare:

Modulul nu are meniu, butoane de programare sau memorie. Singurul parametru este factorul de umplere, setat prin poziția mecanică a potențiometrului. Setarea se păstrează la oprirea alimentării, pentru că butonul rămâne în poziția în care l-ați lăsat. La repornire, modulul revine exact la aceeași viteză.

Tabelul de mai jos arată tensiunea medie aplicată motorului pentru câteva poziții ale butonului, la o alimentare de 12 VDC. Valorile sunt orientative, pentru că poziția exactă depinde de potențiometru.

Pentru a schimba sensul de rotație, scoateți sursa din priză, inversați firele la bornele M+ și M- și abia apoi realimentați modulul.

Exemplu de utilizare:

Scopul exemplului este reglarea turației unui motor RS-385 de 12 VDC, care consumă sub 2 A în funcționare, dintr-o sursă de rețea de 12 VDC și 2 A.

Pasul 1. Scoateți sursa din priză. Conectați adaptorul jack 5.5 x 2.1 mm la sursă. Conectați borna + a adaptorului la IN+ și borna - la IN-, după ce ați verificat polaritatea bornelor cu schema de conectare a vânzătorului sau cu un multimetru.

Pasul 2. Conectați firul roșu al motorului la M+ și firul negru la M-. Strângeți bine șuruburile și verificați că niciun fir de cupru nu iese din bornă și nu atinge borna vecină.

Pasul 3. Rotiți butonul complet în poziția OFF. Conectați sursa la priză. Motorul trebuie să stea oprit.

Pasul 4. Rotiți butonul încet. LED-ul D7 se aprinde, iar motorul pornește la o viteză mică. Rotiți până la jumătatea cursei, unde motorul primește în medie aproximativ 6 V, și observați cum viteza crește, iar LED-ul D7 devine mai luminos.

Pasul 5. Rotiți butonul până la capătul maxim pentru viteza completă, apoi înapoi până la viteza dorită. Pentru oprire, rotiți butonul complet în poziția OFF.

Pasul 6. Dacă motorul se învârte în sens invers față de cel dorit, scoateți sursa din priză, inversați firele motorului la M+ și M- și reluați pașii de la Pasul 3.

Probleme frecvente:

Motorul nu pornește și LED-ul D7 rămâne stins. Cauza cea mai probabilă este butonul lăsat în poziția OFF sau alimentarea conectată cu polaritatea greșită. Rotiți butonul ușor în sens invers față de OFF, apoi verificați polaritatea cu un multimetru și conexiunile la IN+ și IN-.

Motorul pornește abia după un anumit unghi al butonului. Este normal, pentru că la factori de umplere mici tensiunea medie este prea mică pentru a învinge frecările motorului. Continuați să rotiți butonul până când motorul pornește.

Motorul se oprește brusc sau funcționează intermitent. Siguranța resetabilă de 2 A s-a declanșat din cauza unei supraîncărcări sau a unui motor blocat. Opriți alimentarea, eliminați cauza, lăsați modulul să se răcească și repuneți-l în funcțiune.

Motorul nu atinge viteza maximă sau LED-ul se stinge la sarcină mare. Sursa nu poate furniza curentul cerut și tensiunea ei scade. Folosiți o sursă de minimum 2 A, cu tensiunea potrivită motorului.

Motorul se rotește în sens invers. Modulul nu poate inversa sensul. Opriți alimentarea și inversați firele motorului la bornele M+ și M-.

Modulul se încălzește. Este normal la curenți apropiați de 2 A. Reduceți sarcina sau asigurați ventilație dacă temperatura devine prea mare.

Limitări și sfaturi:

Modulul acceptă cel mult 15 V la intrare, un curent continuu de 2 A și o putere de 30 W. Nu poate inversa sensul de rotație și nu măsoară turația, deci viteza reală depinde de sarcină și de tensiunea sursei. Placa nu are o protecție confirmată la polaritate inversă.

Pentru un reglaj stabil folosiți o sursă potrivită ca tensiune și curent și fire de secțiune suficientă. Puteți monta o siguranță în serie cu firul pozitiv de alimentare. Cu modulul se pot construi regulatoare de turație pentru ventilatoare și pompe mici, mecanisme de jucării și mașini de modelism sau dimmere pentru sarcini rezistive de putere mică.