Как вы управляете двигателями постоянного тока размером 130 с помощью Arduino (по-видимому, двигатели постоянного тока на 20 А)?

Я немного запутался в спецификациях и ограничениях здесь...

У меня есть 3 (кажется, размером 130) двигателей постоянного тока, которыми я пытаюсь управлять с помощью Arduino. Они работают от 7,2-вольтового NiMH-аккумулятора, регулируемого простыми переключателями.

Теперь я знаю , что Arduino не может самостоятельно питать двигатели. Итак, моя следующая мысль - использовать транзистор.

Однако, согласно руководству, которому я следую , каждый двигатель (два двигателя?) будет тянуть (непрерывно) 15А. Я смотрю на характеристики таких вещей, как TIP-120 и даже моторный щит Arduino, но они, похоже, могут контролировать только 0,x мА - 1 А на канал.

Кажется, что это много ампер/опечатка, но в руководстве постоянно упоминаются эти высокие токи (с использованием переключателей с номиналом 10 А) — и когда я пытаюсь исследовать вентили, рассчитанные на такие высокие токи, я получаю очень дорогие, очень нишевые компоненты.

Я слишком усложняю или неправильно понимаю? Повышение напряжения просто усложняет работу?

В конечном счете, моя цель состоит в том, чтобы Arduino считывал все переключатели (с чем, я думаю, я справлюсь), выполнял логику и управлял выводом на двигатели — в этой части я немного не уверен.

Если ваши двигатели потребляют такой большой ток (15А), используйте реле.
Моторы 130-го размера не будут тянуть 15А очень долго.
@BrianDrummond, что ты имеешь в виду? 15 А - это только ток, необходимый для их разгона, или это завышенная оценка их требований к мощности (или напряжение, которое, в свою очередь, составляет 15 А через двигатели, значительно сократит их срок службы)?
Оцените повышение температуры в этом пакете 15А и сопротивление их обмоток. Я ожидаю, что они могут выдержать это в течение нескольких секунд при довольно низком рабочем цикле. Что, вероятно, хорошо для исходного приложения на связанной странице.
@BrianDrummond А, понятно. При дальнейшем расследовании я думаю, что «15А» - это нагрузка на оба работающих двигателя. Это звучит более разумно? (7 А на двигатель (?), хотя все еще выходит за пределы диапазона простого контроллера транзистора / двигателя)

Ответы (2)

Двигатели работают только в одном направлении, поэтому Н-мост не нужен. Просто используйте силовой полевой МОП-транзистор логического уровня, такой как IRL3103, которым можно управлять напрямую от Arduino. Чтобы использовать N-канальные полевые транзисторы, вам нужно будет изменить схему так, чтобы общий провод двигателя шел к положительному, а не к отрицательному аккумулятору, но это не должно быть сложно.

Вы также должны установить диод на двигатель, чтобы предотвратить повреждение полевого транзистора скачками напряжения, и резистор затвора, чтобы избежать высокочастотного звона. Схема может выглядеть примерно так:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Большое спасибо за ваш ответ! Где у вас мотор+ и мотор-, могут ли они представлять 2 130-мотора, соединенных последовательно? Или мне понадобится полевой МОП-транзистор/диод/резистор для каждого двигателя (пару не нужно контролировать по отдельности)?
Два двигателя-маховика включены параллельно и могут управляться одним полевым транзистором. Двигатель толкателя имеет короткое замыкание, когда он выключен, предположительно, чтобы он быстрее останавливался. Возможно, вам придется подключить к нему полевой МОП-транзистор с каналом P, чтобы эмулировать это действие переключателя.
Вы должны добавить резистор высокого значения от затвора к земле, чтобы потянуть затвор в низкий уровень, когда Arduino выключен или загружается, а gpio плавает.
Большой! Могу ли я забрать IRL3013 в местном магазине RadioShack? Я искал в Интернете, но выбор невелик - они ходят под другим именем?
Это был просто пример, многие другие полевые транзисторы эквивалентны или даже лучше. Забудьте о Radio Shack, используйте серьезных поставщиков электронных компонентов, таких как Digikey, Mouser и т. д. У Futurlec есть IRL3803 за 0,90 доллара — futurlec.com/Transistors/IRL3803pr.shtml
только что заметил, что я опечатался в номере детали на схеме! (теперь исправлено)
Отличный ответ, решает именно мою проблему, спасибо. Было бы очень полезно и поучительно, если бы вы могли объяснить, как был выбран D1 - Почему Шоттки? Почему 40В? Почему 3А? У меня есть IRFZ44N и SR360, подойдут ли они?
@smirkingman Schottky за быстрое переключение и низкое падение напряжения, 3 А, потому что при половинной нагрузке он пропускает половину тока двигателя. 40 В только потому, что это популярное номинальное напряжение (должно быть значительно выше, чем напряжение батареи + пики, поэтому 20 В, вероятно, будет достаточно в этой схеме). SR360 должен быть в порядке, но IRFZ44N требует, чтобы 10-вольтовый привод Gate полностью включался, поэтому вам понадобится преобразователь уровня, чтобы управлять им от логики 5V.

Поиск сильноточных МОП-транзисторов может сработать, но вам подойдут специализированные ИС драйверов двигателей или драйверы h-моста. В качестве альтернативы, некоторые автомобильные реле также могут легко решить эту проблему. Вы можете запустить их, используя Arduino с простыми транзисторами или полевыми транзисторами.

Следуя ответу Брюса, мне не понадобится H-мост, если двигатели должны двигаться только в одном направлении, верно?
@ДалтонА. правильный. Имейте в виду, что драйверы H-Bridges часто можно использовать и в режиме одного диска. H-мосты — это всего лишь два драйвера двигателей, объединенные для управления одним двигателем.
@ДалтонА. иногда вы можете получить вещи, называемые «полумостами», и полумост Quad может использоваться для привода 4 двигателей в 1 направлении или использоваться в качестве H-моста, например, для привода 2 двигателей в обоих направлениях.