Двойной драйвер моторов Pololu MC33926 для Arduino, 5-28 В, 3 А, ШИМ до 20 кГц, защита от перегрева, управление двумя двигателями

Обзор

Двойной шилд-драйвер двигателя Pololu MC33926 для Arduino.

Этот шилд драйвера двигателя и соответствующая библиотека Arduino позволяют легко управлять двумя двунаправленными коллекторными двигателями постоянного тока с помощью Arduino или клона Arduino. Плата оснащена парой драйверов двигателей Freescale MC33926, которые работают от 5 до 28 В и могут обеспечивать непрерывный ток 3 А на канал, а также включает в себя схему измерения тока, защитные резисторы, полевой транзистор для защиты от обратной полярности батареи и логические вентили для уменьшения необходимого количества контактов ввода-вывода. Он поставляется полностью укомплектованным SMD-компонентами, включая две микросхемы MC33926, как показано на рисунке справа; В комплект поставки входят составные разъемы Arduino и клеммные колодки для подключения двигателей и питания двигателей, но они не припаяны (см. раздел «Входящее в комплект оборудование» ниже).

Этот универсальный драйвер двигателя предназначен для широкого круга пользователей: от новичков, которым просто нужно решение для управления двигателем «plug-and-play» для своих Arduino (и которые не против немного поработать с пайкой), до более продвинутых пользователей, которым нужен двойной носитель MC33926, требующий меньшего количества контактов ввода-вывода для управления. Если значения по умолчанию неудобны, все схемы расположения выводов Arduino можно настроить, а упрощенные линии управления MC33926 выведены вдоль левой стороны платы, обеспечивая удобную точку сопряжения для других плат микроконтроллеров (см. правую схему подключения ниже). Такая универсальность, а также возможность питания Arduino непосредственно от платы расширения, отличает эту плату от аналогичных плат расширения для управления двигателями других производителей.

Использование двухплатного драйвера двигателя MC33926 с Arduino (плата и Arduino питаются отдельно).

Использование двойного шилда драйвера двигателя MC33926 с микроконтроллером (серые соединения необязательны).

Если вам нужна более мощная альтернатива этому щиту, рассмотрите щит с двумя драйверами двигателей Pololu VNH5019, который может обеспечивать непрерывный ток 12 А на канал.

Функции

Двойной щит драйвера двигателя Pololu MC33926, собранный и подключенный к Arduino Leonardo.

Двойной щит драйвера двигателя Pololu MC33926 для Arduino, вид снизу с размерами платы.

• Широкий диапазон рабочего напряжения: 5 – 28В¹
• Выходной ток: 3 А постоянный (5 А пиковый)²) на двигатель
• Входы совместимы с системами 5 В и 3,3 В
• Работа ШИМ до 20 кГц, которая является ультразвуковой и обеспечивает более тихую работу двигателя
• Выходное напряжение датчика тока пропорционально току двигателя (приблизительно 525 мВ/А)
• Светодиодные индикаторы двигателя показывают, что происходит на выходах, даже если двигатель не подключен.
• Может использоваться с Arduino или клоном Arduino (через разъемы шилда) или другими платами микроконтроллеров (через разъем 0,1 дюйма вдоль левой стороны)
• При использовании в качестве шилда блок питания двигателя может также опционально использоваться для питания базы Arduino.
• Распиновку Arduino можно настроить, если стандартная распиновка неудобна.
• Библиотека Arduino позволяет легко начать использовать эту плату в качестве шилда драйвера двигателя.
• Подробное руководство пользователя
• Защита от обратного напряжения на питании двигателя³
• Надежные драйверы:
  • Переходный режим до 40 В
  • Ограничение перегрузки по току с помощью внутреннего ШИМ
  • Отключение при перегреве и гистерезис
  • Отключение при пониженном напряжении
  • Защита от замыкания на землю и Vcc на выходе

¹Плата поддерживает переходную (< 500 мс) работу при напряжении до 40 В. Работа от напряжения 5–8 В снижает максимальный непрерывный выходной ток (в этом диапазоне производительность драйвера снижается).
²Внутреннее ограничение пикового тока плавно снижает выходную мощность при токах нагрузки свыше 6,5 А ± 0,5 А. 1,5 А. Более подробную информацию см. в техническом описании MC33926 (1 МБ pdf).
³Защита от обратного напряжения на логическом источнике питания отсутствует.

Включенное оборудование

Двойной шилд-драйвер двигателя Pololu MC33926 для Arduino с прилагаемым оборудованием.

Эта плата драйвера двигателя поставляется со всеми установленными деталями для поверхностного монтажа. Однако для сборки входящих в комплект деталей со сквозными отверстиями требуется пайка. В комплект входят следующие детали со сквозными отверстиями:

• один расширенный/стекируемый разъем 1×10 (для шилдов Arduino)
• два расширенных/стекируемых разъема 1×8 female (для шилдов Arduino)
• два расширенных/стекируемых разъема 1×6 female (для шилдов Arduino)
• три 2-контактных клеммных колодки 5 мм (для питания платы и выходов двигателя)
• 25-контактный 0,1” прямой отрывной мужской заголовок

А 0,1” В комплект также входит блок закорачивания (для дополнительной подачи питания на плату Arduino).

Вы можете припаять клеммные колодки к шести большим сквозным отверстиям, чтобы создать соединения двигателя и питания двигателя, или вы можете отломить 12-дюймовую секцию 0,1-дюймового кабеля. зачистите разъем и припаяйте его к меньшим сквозным отверстиям, которые граничат с этими большими отверстиями. Вы также можете припаять провода непосредственно к плате.

Если эта плата не используется в качестве шилда Arduino, вы можете припаять разъем 0.1” разъемы к логическим соединениям вдоль левой стороны платы, что позволяет использовать специальные кабели или беспаечные макетные платы, или вы можете припаять провода непосредственно к плате для более компактной установки. Обратите внимание, что подключение двигателя и его питания не следует выполнять через макетную плату.

Монтажное отверстие предназначено для использования с винтами №4 (не входят в комплект).

Arduino — этоне включено.

Принципиальная схема

Принципиальная схема для двухплатного драйвера двигателя MC33926 для Arduino.

PDF схемы: схема щита с двумя драйверами двигателей MC33926 (350k pdf).

Реальные соображения по рассеиванию мощности

Максимальный номинальный ток для каждой микросхемы драйвера двигателя MC33926 составляет 5 А. Однако фактический ток, который она может выдавать, зависит от того, насколько хорошо вы можете ее охлаждать. Печатная плата щита предназначена для отвода тепла от микросхем драйвера двигателя, но производительность можно улучшить, добавив радиаторы.

В отличие от других H-мостов, MC33926 имеет функцию, которая позволяет ему плавно снижать ток, когда ток превышает 5 А или когда температура чипа приближается к предельному значению. Это означает, что если вы приблизите чип к его пределу, вы увидите меньшую мощность двигателя, но это может позволить вам избежать полного отключения.

Мы протестировали экран при комнатной температуре без принудительного потока воздуха и радиаторов. В наших тестах щит смог подавать ток силой 5 А на оба канала одновременно в течение 10 секунд, после чего тепловая защита начала снижать ток. Щит обеспечивал подачу тока силой 4 А на оба канала в течение 37 с, а при силе тока 3 А мог работать непрерывно более 10 минут без срабатывания ограничения тока или тепловой защиты.

Наши испытания проводились при 100% рабочем цикле; ШИМ-управление двигателем приведет к дополнительному нагреву, пропорциональному частоте.

Этот продукт можно получитьгорячийдостаточно, чтобы обжечь вас задолго до того, как чип перегреется. Будьте осторожны при обращении с данным изделием и другими подключенными к нему компонентами.