Схемотехника для управления 6 индивидуально выбираемыми двигателями

Мне нужно управлять 6 из этих двигателей постоянного тока от Arduino. Если бы мне нужно было управлять ими полностью независимо, очевидным выбором было бы 6 H-Bridges, но у меня несколько ослабленные ограничения, поэтому мне интересно, есть ли лучший (более эффективный по компонентам) способ сделать это. Вот мои ограничения:

  • Мне нужно иметь возможность запускать их как вперед, так и назад, НО
  • Я всегда буду управлять подмножеством двигателей, которые будут двигаться в одном направлении.
  • Мне нужно только включить 2 или 3 из них одновременно.
  • Хотя указанный ток останова составляет 1,6 А, я не ожидаю, что они будут работать при более чем половине этого значения.
  • ШИМ-управление мне не нужно - либо все включено, либо ничего.

Моя первоначальная мысль заключалась в том, чтобы использовать один H-мост, способный обеспечить достаточный ток для 2 или 3 двигателей, подключенный к одному реле или симистору для каждого двигателя, который Arduino может использовать для включения отдельных двигателей. Однако я никогда раньше не работал с симисторами, и у меня довольно ограниченный опыт проектирования схем в целом, поэтому я мог бы воспользоваться некоторыми советами.

  1. Какой лучший дизайн для этого? У меня нет опыта пайки поверхностного монтажа, поэтому идеальным вариантом было бы что-то, что можно построить через отверстие. Если он может поместиться на плате Arduino, даже лучше.
  2. Учитывая дизайн из 1, как мне выбрать детали для использования?
@Kortuk Мне любопытно, почему ты удалил последнюю часть. Критерии выбора отделены от конкретных рекомендаций.
Мы стараемся избегать простых советов по покупкам. Было бы лучше, если бы люди говорили вам, как выбрать деталь, а затем давали вам детали для покупки. Часто они связывают части в процессе, но я хотел, чтобы основное внимание было уделено тому, какие части следует использовать и как их следует выбирать. Это означает, что этот вопрос также относится к подобным проектам, потому что причины выбора обычно носят глобальный характер, а часть для конкретной части по своей сути слишком локализована. Надеюсь, это имеет смысл.
@Kortuk Достаточно честно, и я подозревал, что это что-то вроде этого - я просто хотел проверить, чтобы в следующий раз не делать то же самое.

Ответы (2)

Ваша первоначальная мысль неплоха: один H-мост для определения направления и какой-то переключатель для каждого мотора.
Забудьте о триаках . Они только для переменного тока, и к тому же будут иметь слишком большое падение напряжения при питании 6В.
Лучше всего подойдут реле , еще и потому, что благодаря изоляции между управлением и контактами их можно размещать в любом месте цепи. Вам просто нужно обратить внимание, что это не будет стоить вам больше, чем отдельный H-мост для каждого двигателя.
МОП-транзисторы также часто используются для переключения двигателей, но (особенно силовые) МОП-транзисторы имеют внутренний диод, что делает их непригодными для двунаправленного использования, и, кроме того, они в любом случае несимметричны.

Таким образом, реле кажутся оставшимся вариантом, кроме серии Н-мосты. Как я уже сказал, вам придется проверить, являются ли они наиболее рентабельным решением.

Большинство реле также имеют довольно высокое энергопотребление на выводе управления (для микроконтроллера). Я не думаю, что у вас есть какие-либо мысли о том, что может быть наиболее подходящим для этого приложения?
@Nick - Вам всегда понадобится транзистор для управления реле; реле, которым требуется всего несколько мА, также будут иметь ограниченные возможности переключения. Но взгляните на Tyco/Axicom P1 V23026 , это компактное реле, требующее всего несколько десятков мА при 5 В.
Спасибо! В конце концов, я смогу втиснуть 3 x SN754410 в плату Arduino, но если нет, то они кажутся хорошей альтернативой.

Всегда проектируйте ток срыва. Вы, конечно, не собираетесь останавливать моторы, но в какой-то момент это произойдет.

3 x 1,6 А ~= 5 А. Если переключение направления происходит не слишком часто, я бы выбрал одно реле (двойное переключение, номинал контактов 10 А) для определения направления.

Каждый двигатель может быть переключен с помощью МОП-транзистора или даже транзистора Дарлингтона (старый добрый TIP122 с небольшим охлаждением подойдет, но хороший МОП-транзистор может работать совершенно прохладно). Между цепью возбуждения и двигателями нет общего заземления, поэтому используйте оптопары. Позаботьтесь о том, чтобы транзисторы полностью включались и выключались, поможет цифровая оптопара, но они рассчитаны на 5 В, поэтому они могут напрямую управлять большинством полевых МОП-транзисторов.

Не забудьте про диоды свободного хода, рассчитанные минимум на 2А.