Anksčiau meistras dirbo konvertuodamas savo dviratį į elektrinį, naudodamas nuolatinį variklį automatiniam durų mechanizmui. Jis taip pat sukūrė akumuliatorių, skirtą 84 V DC.
Dabar jam reikia greičio reguliatoriaus, kuris gali apriboti varikliui iš akumuliatoriaus tiekiamos energijos kiekį. Daugelis greičio reguliatorių, esančių tinkle, nėra skirti tokiai aukštai įtampai, todėl buvo nuspręsta tai padaryti patiems.
Šiame projekte bus suprojektuotas ir pastatytas individualus PWM greičio reguliatorius, skirtas valdyti didelio masto nuolatinės srovės variklių greitį.
1 žingsnis: įrankiai ir medžiagos
Šiam projektui jums reikės pagrindinių litavimo įrankių, tokių kaip:
- lituoklis;
- litavimo siurbimas;
- replės;
Yra scheminės, „Gerber“ bylos ir komponentų sąrašas.
2 žingsnis: Suprojektuokite greičio reguliatorių
Kadangi mes stengiamės kontroliuoti nuolatinės srovės variklio greitį, galime naudoti dvi technologijas. Laipsniškas keitiklis, mažinantis įėjimo įtampą, yra gana sudėtingas, todėl buvo nuspręsta naudoti „PWM Control“ (pulso pločio moduliavimą). Akumuliatoriaus energijos greitį valdyti paprasta, jis įjungiamas ir išjungiamas aukštu dažniu. Norint pakeisti dviračio greitį, keičiamas darbo ciklas arba valdiklio išjungimo laikotarpis.
Šiuo metu mechaniniams jungikliams neturėtų būti taikoma aukšta įtampa, todėl „Mosfet“ N kanalas, kuris yra specialiai sukurtas valdyti vidutinio stiprumo srovę dideliu dažniu, yra tinkamas pasirinkimas.
Norėdami perjungti pusrutulius, reikalingas PWM signalas, kurį generuoja IC laikmatis 555, o perjungimo signalo darbo ciklas keičiamas naudojant 100 kΩ potenciometrą.
Kadangi negalime dirbti su 555 laikmačiu, didesniu nei 15 V, turėsime įjungti „lm5008“ keitiklio integruotą grandinę, kuri sumažina įvesties įtampą nuo 84 V iki 10 V DC, kuri naudojama laikmačiui ir aušinimo ventiliatoriui maitinti.
Norint apdoroti didelį kiekį srovės, buvo naudojami keturi N kanalų „Mosfets“, kurie yra sujungti lygiagrečiai.
Be to, visi papildomi komponentai buvo įtraukti, kaip aprašyta duomenų lentelėse.
3 žingsnis: Projektuokite PCB
Baigęs grandinę, buvo nuspręsta pradėti kurti specialią greičio reguliatoriaus spausdintinę plokštę. Buvo nuspręsta suprojektuoti šį įrenginį taip, kad jį būtų galima toliau modifikuoti kituose meistro „pasidaryk pats“ projektuose, kuriuose naudojami dideli nuolatinės srovės varikliai.
Idėja suprojektuoti plokštės dizainą gali pareikalauti daug pastangų, tačiau ji verta. Visada stenkitės suprojektuoti konkrečius modulius ant lentos. Tokie moduliai apima valdymo schemą ir galią. Tai atliekama taip, kad sujungdami viską kartu, galite pasirinkti tinkamą spausdinimo takelio plotį, ypač tiekimo pusėje.
Taip pat pridėtos keturios tvirtinimo angos, kurios bus naudingos montuojant valdiklį ir laikant ventiliatorių kartu su radiatoriumi virš MOSFET.
4 žingsnis: Užsakykite PCB
Skirtingai nuo kitų pasirinktinių „pasidaryk pats“ projekto dalių, spausdintos plokštės yra pačios lengviausios. Kai „Gerber“ failai, skirti galutiniam schemų plokštės išdėstymui, buvo paruošti, liko keli paspaudimai, norint užsisakyti specializuotas spausdintines plokštes.
Viskas, ką padarė šio projekto vedlys, buvo nuvykti į PCBWAY ir įkelti jo Gerber failus. Po to, kai jų techninė komanda patikrins, ar konstrukcijoje nėra klaidų, dizainas bus išsiųstas į gamybos liniją. Visas procesas užtruks dvi dienas, o spausdintos plokštės nurodytu adresu pateks per savaitę.
Yra Gerber failai, greičio reguliatoriaus plokštės schema ir specifikacijos.
5 žingsnis: PCB surinkimas
Kaip ir tikėtasi, plokštės atkeliavo per savaitę. Spausdintinių plokščių kokybė yra visiškai nepriekaištinga. Atėjo laikas surinkti visus komponentus, kaip nurodyta specifikacijoje, ir surinkti juos į vietą.
Kad viskas vyktų sklandžiai, turite pradėti nuo mažiausio komponento, esančio ant plokštės, kuris mūsų atveju yra „LM5008 Buck“ keitiklis, SMP komponentas. Kai tik komponentai buvo lituojami, pagal schemą meistras pradėjo dirbti su didesniais komponentais.
Surinkus lentą, laikas nustatyti 555 laikmatį su įpjova tinkama linkme.
6 žingsnis: aušinimas
Turint tiek daug energijos reikia akivaizdu, kad plokštė įkaista. Todėl norint susidoroti su pertekliniu karščiu, reikia sulenkti MOSFET ir sumontuoti 12 V ventiliatorių su jungikliu tarp radiatorių.
Po to PWM greičio valdiklis yra paruoštas darbui.
7 žingsnis: valdiklio patikrinimas
Valdiklio bandymui bus naudojama 84 V baterija, skirta elektriniam dviračiui, kurį meistras pagamino anksčiau. Valdiklis laikinai prijungtas prie akumuliatoriaus ir variklio, prie kurio pritvirtintas dviratis vairuoti galinį ratą.
Perjungus jungiklį, valdiklis įsijungia ir ventiliatorius pučia orą MOSFET. Kai potenciometras sukasi pagal laikrodžio rodyklę, variklis pradeda suktis ir palaipsniui didina greitį, proporcingai rankenos sukimui.
8 žingsnis: Galutiniai rezultatai
Greičio reguliatorius yra paruoštas ir jis viršijo visus meistro lūkesčius, susijusius su jo galimybėmis. Valdiklis lengvai veikia su 84 V baterija ir sklandžiai kontroliuoja variklio greitį.
Bet norėdamas išbandyti šį greičio reguliatorių esant apkrovai, kapitonas turi baigti savo dviračio projektą ir sumontuoti visus komponentus kartu.
Taip pat galite žiūrėti vaizdo įrašą apie šio valdiklio surinkimą: