DIY 2000 Watts PWM Speed Controller: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Nagtatrabaho ako sa pag-convert ng aking bisikleta sa isang de-kuryenteng gamit ang isang DC motor para sa awtomatikong mekanismo ng pinto at para doon ay gumawa din ako ng isang pack ng baterya na na-rate sa 84v DC.

Ngayon kailangan namin ng isang speed controller na maaaring limitahan ang amounbt ng enerhiya na naihatid sa motor mula sa baterya pack. Karamihan sa mga magagamit na bilis ng controller na online ay hindi na-rate para sa gaanong mataas na boltahe kaya't nagpasya akong bumuo ng isa para sa aking sarili. Kaya't ano ang magiging proyekto na ito, upang magdisenyo at bumuo ng isang pasadyang tagapamahala ng bilis ng PWM upang makontrol ang bilis ng malalaking sukat ng mga motor sa DC.

Hakbang 1: Mga Kagamitan Materyal at Kasanayan

Para sa proyektong ito kailangan mo ng pangunahing mga tool sa paghihinang tulad ng:

• Isang bakal na bakal
• Ngumisi
• Mga Plier at twizzers

Ang eskematiko, mga file ng Gerber at ang listahan ng mga comonent ay magagamit dito.

Hakbang 2: Pagdidisenyo ng Speed Controller

Dahil pinupuntirya naming itaguyod ang bilis ng isang motor na DC kung saan maaari kaming gumamit ng dalawang techinquies, Isang buck converter na magpapalabas ng boltahe ng pag-input ngunit medyo kumplikado ito kaya't kung ano ang napagpasyahan naming puntahan ay ang PWM Control (Pulse Width Pagbuo). Ang diskarte ay simple, upang makontrol ang bilis ng lakas ng baterya ay nakabukas at naka-off sa isang mataas na dalas. Upang baguhin ang bilis ng cycle ng tungkulin o ang on off time na panahon ng switch ay binago.

Ngayon ang mga switch ng mekanikal ay hindi inaasahan na sumailalim sa tulad mataas na stress kaya ang isang naaangkop na pagpipilian para sa naturang aplikasyon ay isang N-Channel Mosfet na partikular na ginawa upang hawakan ang katamtamang halaga ng kasalukuyang nasa mataas na dalas.

Upang mailipat ang mga mosfet kailangan namin ng isang PWM signal na kung saan ay ginawa ng isang 555 timer IC at ang duty cycle ng switching signal ay iba-iba gamit ang isang 100k potentiometer.

Dahil hindi namin maipapatakbo ang 555 timer sa itaas ng 15v kaya isinasama namin ang isang lm5008 Buck converter IC na bumababa sa input boltahe mula 84VDC hanggang 10VDC na ginagamit upang mapagana ang timer IC at ang paglamig fan.

Ngayon upang hawakan ang malaking halaga ng kasalukuyang, gumamit ako ng apat na N-Channel Mosfets na nakakonekta nang parallel.

Kasunod na naidagdag ko ang lahat ng mga komplimentaryong bahagi tulad ng inilarawan sa mga datasheet.

Hakbang 3: Pagdidisenyo ng Mga Printed Circuit Board

Bilang ko natapos ang eskematiko nagpasya akong pumunta sa pagdidisenyo ng isang nakatuon na PCB para sa speed controller dahil hindi lamang ito makakatulong sa amin na mapanatili ang lahat ng bagay ngunit nilayon kong idisenyo ang yunit na ito upang may kakayahang karagdagang pagbabago para sa aking iba pang mga proyekto sa DIY na gumagamit ng malalaking DC motor.

Ang ideya ng pagdidisenyo ng isang PCB ay maaaring mukhang tumagal ng maraming pagsisikap ngunit maniwala ka sa akin sulit lahat iyon kapag nakuha mo ang iyong mga kamay sa mga naka-customize na board. Kaya't sa pag-iisip na iyon ay dinisenyo ko ang PCB para sa unit ng bilis ng controller. Palaging subukang tukuyin ang mga partikular na rehiyon tulad ng control circuitry at ang kapangyarihan sa kabilang panig upang kapag ikinokonekta mo ang lahat nang sama-sama mahusay kang pumunta sa naaangkop na lapad ng track lalo na sa panig ng kuryente.

Nagdagdag din ako ng apat na butas ng mounting na makakatulong na mai-mount ang controller at hawakan din ang colling fan kasama ang heat sink sa itaas ng MOSFETs.

Hakbang 4: Pag-order ng mga PCB

Hindi tulad ng anumang iba pang na-customize na bahagi para sa iyong DIY Project, ang mga PCB ay tiyak na ang pinakamadaling makuha. Oo Ngayon sa sandaling nakabuo kami ng mga gerber file ng aming natapos na layout ng PCB kami ay ilang mga pag-click lamang ang layo mula sa pag-order ng aming mga na-customize na PCB.

Ang ginawa ko lang ay magtungo hanggang sa PCBWAY at pagkatapos dumaan sa isang grupo ng mga pagpipilian doon ay na-upload ko ang aking mga gerber file. Kapag ang deisgn ay nasuri para sa anumang mga pagkakamali sa pamamagitan ng kanilang techinical team ang iyong disenyo ay naipasa sa linya ng pagmamanupaktura. Ang buong proseso ay tatagal ng dalawang araw upang makumpleto at inaasahan mong makukuha mo ang iyong mga PCB sa loob ng isang linggo.

Ginawa ng PCBWAY ang proyektong ito na posible sa pamamagitan ng kanilang suporta kaya't gugulin ang iyong oras at tingnan ang kanilang website. Nag-aalok ang mga ito ng Standard PCB, Quick-turn PCB, SMD atbp para sa mga diskwento ng hanggang sa 30% sa iyong mga PCB bisitahin ang link na ito.

Ang mga Gerber file, eskematiko at ang BOM (Bill Of Material) para sa PCB ng converter ng bilis ay magagamit dito.

Hakbang 5: Pagtitipon ng mga PCB

Tulad ng inaasahan ang mga PCB ay dumating sa loob ng isang linggo at ang tapusin ay napakahusay. Ang kalidad ng mga PCB ay ganap na walang kamali-mali. Ngayon na oras upang tipunin ang lahat ng mga sangkap tulad ng nabanggit sa BOM (Bill of Material) at i-drop ang mga ito sa lugar.

Upang mapanatili ang daloy ng mga bagay kailangan nating magsimula sa pinakamaliit na sangkap sa PCB na sa aming kaso ay LM5008 Buck converter, isang bahagi ng SMP. Sa sandaling na-sotter namin ito gamit ang paghihinang na tirintas habang wala kaming isang mainit na baril upang harapin ang bahagi ng SMD, kaysa sa sotter ang inductor sa tabi nito at lumipat patungo sa mas malaking mga bahagi.

Kapag tapos na tayong mag-assemble ng mga board, oras na upang ihulog ang 555 timer sa lugar na may bingaw sa tamang direksyon.

Hakbang 6: Paglamig ng Mga Bagay

Sa dami ng kapangyarihang ito na haharapin natin, malinaw na ang mga bagay ay inaasahang uminit. Kaya upang harapin iyon ay ibaluktot natin ang MOSFETs at mai-mount ang isang 12v fan na may heat sink na naka-sandwich sa pagitan.

Sa tapos na na, ang hayop ng isang PWM speed controller ay handa nang gumulong.

Hakbang 7: Pagsubok sa Controller

Upang masubukan ang tagapamahala kami ay goint upang magamit ang isang 84v na ipasadya na baterya pack na binuo namin para sa aming de-kuryenteng bisikleta. Pansamantalang nakakonekta ang controller sa pack ng baterya at ang motor na nakakabit sa bisikleta upang himukin ang likurang gulong.

Tulad ng pag-toggle ko ng switch, ang controller ay pinapagana ng fan ng paghihip ng hangin sa mga MOSFET. Sa pag-ikot ko ng potentiometer pakanan, nagsimula nang umiikot ang motor at unti-unting nadaragdagan ang bilis na proporsyonal sa pag-ikot ng knob.

Hakbang 8: Pangwakas na Mga Resulta

Sa yugtong ito handa na ang speed controller at nagpunta ito sa paraan ng aking mga inaasahan hanggang sa matapos ang pag-aalala. Ang controller ay tila madaling gumana sa 84v baterya pack at kinokontrol ang bilis ng motor nang maayos.

Ngunit upang subukan ang bilis ng kontrol sa pagkarga na kailangan namin upang tapusin ang aming proyekto sa bisikleta at mai-mount ang lahat sa lugar. Kaya mga guys para sa pagganap ng pag-load manatiling naka-abiso para sa paparating na video ng proyekto na isang proyekto sa pag-convert ng de-kuryenteng bisikleta ng DIY.

Mag-subscribe at manatiling nakasubaybay para sa paparating na video ng proyekto.

Pagbati.

DIY King