จะใช้ PWM ควบคุมทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงได้อย่างไร?

เฮ้! หากคุณชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือหุ่นยนต์ คุณอาจสงสัยว่าจะใช้ Pulse width Modulation (PWM) เพื่อควบคุมทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงได้อย่างไร คุณอยู่ในสถานที่ที่เหมาะสม! ในฐานะซัพพลายเออร์ PWM ฉันมีประสบการณ์มากมายกับสิ่งนี้ และฉันตื่นเต้นที่จะแบ่งปันกับคุณ

พีเอ็มดับเบิลยูคืออะไร?

ก่อนอื่น เรามาพูดถึงว่า PWM คืออะไร PWM เป็นเทคนิคที่ใช้ในการควบคุมพลังงานที่ส่งไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยการเปิดและปิดเครื่องอย่างรวดเร็ว อัตราส่วนของเวลาที่เปิดเครื่องต่อเวลารวมของรอบเรียกว่ารอบการทำงาน คุณสามารถควบคุมพลังงานเฉลี่ยที่ส่งไปยังอุปกรณ์ได้โดยการเปลี่ยนรอบการทำงาน

ตัวอย่างเช่น หากคุณมีสัญญาณ PWM 100Hz ที่มีรอบการทำงาน 50% พลังงานจะเปิดเป็นเวลา 5 มิลลิวินาที และปิดเป็นเวลา 5 มิลลิวินาทีในแต่ละรอบ 10 มิลลิวินาที หากคุณเพิ่มรอบการทำงานเป็น 70% เครื่องจะเปิดเป็นเวลา 7 มิลลิวินาที และปิดเป็นเวลา 3 มิลลิวินาทีในแต่ละรอบ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถควบคุมความเร็วและทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงได้

การควบคุมทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงด้วย PWM

หากต้องการควบคุมทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงโดยใช้ PWM คุณจะต้องมีสิ่งต่อไปนี้:

• มอเตอร์กระแสตรง
• วงจร H-bridge
• ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่สามารถสร้างสัญญาณ PWM

วงจร H-bridge

H-bridge เป็นวงจรที่ช่วยให้คุณควบคุมทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงโดยการกลับขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับมอเตอร์ ประกอบด้วยสวิตช์สี่ตัว (โดยปกติจะเป็นทรานซิสเตอร์) ซึ่งจัดเรียงเป็นรูปตัว "H" ด้วยการเปิดสวิตช์ต่างๆ ร่วมกัน คุณสามารถทำให้มอเตอร์หมุนไปในทิศทางใดก็ได้

ต่อไปนี้เป็นแผนภาพอย่างง่ายของวงจร H-bridge:

[แทรกแผนภาพวงจร H-bridge อย่างง่ายที่นี่]

เมื่อปิดสวิตซ์ S1 และ S4 กระแสจะไหลผ่านมอเตอร์ไปในทิศทางเดียว ทำให้หมุนตามเข็มนาฬิกา เมื่อปิดสวิตช์ S2 และ S3 กระแสจะไหลผ่านมอเตอร์ในทิศทางตรงกันข้าม ทำให้หมุนทวนเข็มนาฬิกา

การสร้างสัญญาณ PWM

หากต้องการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ คุณจะต้องสร้างสัญญาณ PWM ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่มีโมดูล PWM ในตัวซึ่งสามารถใช้สร้างสัญญาณเหล่านี้ได้ คุณสามารถปรับรอบการทำงานของสัญญาณ PWM เพื่อควบคุมกำลังเฉลี่ยที่ส่งไปยังมอเตอร์และความเร็วของมอเตอร์ได้

ต่อไปนี้คือตัวอย่างวิธีสร้างสัญญาณ PWM โดยใช้ Arduino:

// กำหนดพินที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ const int motorPin = 9; การตั้งค่าเป็นโมฆะ () { // ตั้งค่าพินมอเตอร์เป็นเอาต์พุต pinMode (motorPin, OUTPUT); } void loop() { // ตั้งค่ารอบการทำงานเป็น 50% analogWrite(motorPin, 127); ล่าช้า (1,000); // ตั้งค่ารอบการทำงานเป็น 70% analogWrite (motorPin, 180); ล่าช้า (1,000); // ตั้งค่ารอบการทำงานเป็น 30% analogWrite (motorPin, 76); ล่าช้า (1,000); -

ในตัวอย่างนี้อะนาล็อกเขียน()ฟังก์ชั่นใช้กำหนดรอบการทำงานของสัญญาณ PWM ค่าที่ส่งไปยังฟังก์ชันสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 (รอบการทำงาน 0%) ถึง 255 (รอบการทำงาน 100%)

การควบคุมทิศทางด้วย PWM

หากต้องการควบคุมทิศทางของมอเตอร์โดยใช้ PWM คุณจะต้องใช้วงจร H-bridge ร่วมกับสัญญาณ PWM คุณสามารถใช้สัญญาณ PWM สองตัวเพื่อควบคุมทั้งสองด้านของ H-bridge ด้วยการปรับรอบการทำงานของสัญญาณเหล่านี้ คุณสามารถควบคุมความเร็วและทิศทางของมอเตอร์ได้

ต่อไปนี้คือตัวอย่างวิธีควบคุมทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงโดยใช้ Arduino และ H-bridge:

// กำหนดพินที่เชื่อมต่อกับ H-bridge const int motorPin1 = 9; ค่าคงที่มอเตอร์Pin2 = 10; การตั้งค่าเป็นโมฆะ () { // ตั้งค่าพินมอเตอร์เป็นเอาต์พุต pinMode (motorPin1, OUTPUT); pinMode (มอเตอร์พิน2, เอาต์พุต); } void loop() { // หมุนมอเตอร์ตามเข็มนาฬิกาด้วยความเร็ว 50% analogWrite(motorPin1, 127); อะนาล็อกเขียน(motorPin2, 0); ล่าช้า (2000); // หมุนมอเตอร์ทวนเข็มนาฬิกาด้วยความเร็ว 70% อะนาล็อกเขียน (motorPin1, 0); อะนาล็อกเขียน(motorPin2, 180); ล่าช้า (2000); // หยุดมอเตอร์อนาล็อกเขียน (motorPin1, 0); อะนาล็อกเขียน(motorPin2, 0); ล่าช้า (2000); -

ในตัวอย่างนี้อะนาล็อกเขียน()ฟังก์ชันนี้ใช้เพื่อกำหนดรอบการทำงานของสัญญาณ PWM สองตัว เมื่อไรมอเตอร์พิน1มีรอบการทำงานที่ไม่เป็นศูนย์และมอเตอร์พิน2มีรอบการทำงานเป็นศูนย์ มอเตอร์จะหมุนตามเข็มนาฬิกา เมื่อไรมอเตอร์พิน2มีรอบการทำงานที่ไม่เป็นศูนย์และมอเตอร์พิน1มีรอบการทำงานเป็นศูนย์ มอเตอร์จะหมุนทวนเข็มนาฬิกา

ผลิตภัณฑ์พีเอ็มดับเบิลยูของเรา

ในฐานะซัพพลายเออร์ PWM เรามีผลิตภัณฑ์ PWM คุณภาพสูงมากมายที่เหมาะสำหรับการควบคุมมอเตอร์กระแสตรง ของเราตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ 30A PWMเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการใช้งานที่ต้องการความจุกระแสไฟฟ้าสูง มีโมดูล PWM ในตัวที่สามารถใช้เพื่อควบคุมกระแสการชาร์จของแบตเตอรี่

หากคุณต้องการความจุกระแสไฟที่ต่ำกว่าของเราตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ 20A PWMและตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ 10A PWMยังเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย มีขนาดกะทัดรัด มีประสิทธิภาพ และใช้งานง่าย

บทสรุป

การควบคุมทิศทางของมอเตอร์กระแสตรงโดยใช้ PWM เป็นเทคนิคที่ทรงพลังและอเนกประสงค์ที่สามารถใช้งานได้หลากหลาย ด้วยการใช้วงจร H-bridge และสร้างสัญญาณ PWM คุณสามารถควบคุมความเร็วและทิศทางของมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ

หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์ PWM ของเราหรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับการใช้ PWM เพื่อควบคุมมอเตอร์กระแสตรง โปรดติดต่อเราเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมและหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ เราพร้อมช่วยคุณค้นหาทางออกที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณ

อ้างอิง

• "พื้นฐานการปรับความกว้างพัลส์ (PWM)" - บทช่วยสอนอิเล็กทรอนิกส์
• "วงจรขับมอเตอร์ H-Bridge" - ทั้งหมดเกี่ยวกับวงจร
• "การอ้างอิง Arduino - analogWrite()" - เอกสารประกอบ Arduino