DIY 2000 Watt PWM -snelheidsbeheerder: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Ek het gewerk aan die omskakeling van my fiets na 'n elektriese motor met 'n GS -motor vir 'n outomatiese deurmeganisme, en daarvoor het ek ook 'n batterypak gemaak met 'n nominale waarde van 84V DC.

Nou het ons 'n snelheidsbeheerder nodig wat die hoeveelheid energie wat uit die battery gelewer word aan die motor kan beperk. Die meeste van die snelheidsbeheerders wat aanlyn beskikbaar is, word nie gegradeer vir soveel hoë spanning nie, so ek het besluit om vir my een te bou. Dit is wat hierdie projek gaan wees om 'n pasgemaakte PWM -snelheidsbeheerder te ontwerp en te bou om die snelheid van grootskaalse DC -motors te beheer.

Stap 1: gereedskap materiaal en vaardighede

Vir hierdie projek benodig u basiese soldeergereedskap soos:

• 'N Soldeerbout
• Suiker
• Tang en twizzers

Die skematiese, Gerber -lêers en die lys met komponente is hier beskikbaar.

Stap 2: Ontwerp die snelheidsbeheerder

Aangesien ons daarop gemik is om die snelheid van 'n gelykstroommotor te beheer waarvoor ons twee tegnologieë kan gebruik, is 'n boksomskakelaar wat die ingangsspanning verlaag, maar dit is nogal ingewikkeld, dus PWM -beheer (polsbreedte) Modulasie). Die benadering is eenvoudig: om die spoed te beheer, word die batterykrag teen 'n hoë frekwensie aangeskakel en afgeskakel. Om die snelheid te verander, word die dienssiklus of die aan -af tydperk van die skakelaar verander.

Nou word daar nie verwag dat meganiese skakelaars sulke hoë spanning sal ondergaan nie, dus is 'n N-Channel Mosfet 'n gepaste keuse vir 'n matige hoeveelheid stroom teen hoë frekwensie.

Om die mosfets te skakel, benodig ons 'n PWM -sein wat geproduseer word deur 'n 555 timer IC en die werksiklus van die skakelsein word gevarieer met 'n 100k potensiometer.

Aangesien ons nie 'n 555 -timer bo 15V kan gebruik nie, het ons 'n lm5008 Buck -omskakelaar IC ingebou, wat die insetspanning van 84VDC tot 10VDC verlaag, wat gebruik word om die timer IC en die koelwaaier aan te dryf.

Om die groot hoeveelheid stroom te hanteer, het ek vier N-Channel Mosfets gebruik wat parallel gekoppel is.

Verder het ek al die komplimentêre komponente bygevoeg, soos beskryf in die gegewensblaaie.

Stap 3: Ontwerp die printplate

Toe ek die skema voltooi het, het ek besluit om 'n spesiale PCB vir die snelheidsbeheerder te ontwerp, aangesien dit ons nie net sal help om alles netjies te hou nie, maar ek was van plan om hierdie eenheid te ontwerp sodat dit nog kan verander vir my ander DIY -projekte wat gebruik groot DC -motors.

Die idee om 'n PCB te ontwerp, kan baie moeite verg, maar glo my dat dit alles die moeite werd is as u pasgemaakte borde in die hande kry. Met die oog daarop het ek die PCB ontwerp vir die snelheidsbeheerder. Probeer altyd om spesifieke streke te definieer, soos die stuurkringe en die krag aan die ander kant, sodat wanneer u alles met mekaar verbind, u die regte spoorwydte kan hê, veral aan die kragkant.

Ek het ook vier bevestigingsgate bygevoeg, wat nuttig sal wees om die beheerder te monteer en die waaier saam te hou saam met die koellichaam bo die MOSFET's.

Stap 4: Bestel die PCB's

Anders as enige ander aangepaste onderdeel vir u DIY -projek, is PCB's beslis die maklikste om te kry. Ja, sodra ons gerber -lêers van ons gefinaliseerde PCB -uitleg gegenereer het, is ons net 'n paar kliks weg van die bestelling van ons persoonlike PCB's.

Alles wat ek gedoen het, is om na PCBWAY te gaan, en nadat ek deur 'n klomp opsies gegaan het, het ek my gerber -lêers opgelaai. Sodra die ontwerpe deur hul tegniese span nagegaan is vir foute, word u ontwerp na die vervaardigingslyn gestuur. Die hele proses sal twee dae neem om te voltooi, en hopelik kry u u PCB's binne 'n week.

PCBWAY het hierdie projek moontlik gemaak deur hul ondersteuning, dus neem u tyd en kyk na hul webwerf. Hulle bied Standard PCB, Quick-turn PCB, SMD, ens. Besoek hierdie skakel vir tot 30% afslag op u PCB's.

Gerber -lêers, skematiese en die stuklijst (Bill Of Material) vir die snelheidsbeheerder -PCB is hier beskikbaar.

Stap 5: Monteer die PCB's

Soos verwag, het die PCB's binne 'n week aangekom en die afwerking is net te goed. Die kwaliteit van die PCB's is absoluut foutloos. Nou is dit tyd om al die komponente bymekaar te maak, soos in die stuklijst (materiaalopgawe) genoem, en dit op hul plek te plaas.

Om dinge aan die gang te hou, moet ons begin met die kleinste komponent op die PCB, wat in ons geval die LM5008 Buck -omskakelaar is, 'n SMP -komponent. Sodra ons dit met behulp van soldeervlechting gesorteer het, aangesien ons nie 'n warm geweer het om die SMD -komponent te hanteer nie, het ons die induktor langsaan gesit en na groter komponente beweeg.

As ons klaar is met die montering van die planke, is dit tyd om die 555 -timer op sy plek te laat val met die kerf in die regte rigting.

Stap 6: Koel dinge af

Met hierdie groot hoeveelheid krag waarmee ons te doen kry, word dinge natuurlik verwarm. Om dit te hanteer, gaan ons die MOSFET's buig en 'n 12V -waaier met die koellichaam tussenin sit.

Terwyl dit klaar is, is die dier van 'n PWM -snelheidsbeheerder gereed om te rol.

Stap 7: Toets die beheerder

Om die kontroleerder te toets, gebruik ons 'n 84V -pasgemaakte battery wat ons vir ons elektriese fiets gebou het. Die beheerder is tydelik gekoppel aan die battery en die motor wat aan die fiets geheg is om die agterwiel aan te dryf.

Terwyl ek die skakelaar aanskakel, word die beheerder aangeskakel terwyl die waaier lug oor die MOSFET's waai. Toe ek die potensiometer met die kloksgewys draai, begin die motor draai en geleidelik verhoog die snelheid in verhouding tot die draai van die knop.

Stap 8: Finale resultate

Op hierdie stadium is die snelheidsregelaar gereed en dit het verby my verwagtinge gegaan wat die afwerking betref. Dit lyk asof die kontroleerder maklik op 'n 84V -batterypak werk en die snelheid van die motor glad beheer.

Maar om hierdie snelheidsbeheerder op vrag te toets, moet ons ons fietsprojek voltooi en alles op sy plek monteer. Bly dus op hoogte van die komende projekvideo, 'n self -omskakelingsprojek vir elektriese fiets.

Teken in en bly ingeskakel vir die komende projekvideo.

Groete.

DIY Koning