Ko nga microcontrollers me nga motuka e noho ana ki nga taiao hiko rereke katoa. Ko nga iahiko arorau e komuhumuhu ana i roto i te milliampere ka mahi tika i nga ngaohiko iti. He pai te tukatuka i nga korero engari kaore he kaha o te tinana. He rereke te mahi a nga motuka. Ka haruru ratou mo nga ngaohiko teitei me nga au nunui hei whakaputa i te taipana tinana. Kaore e taea e koe te hono tika i te roro matihiko ki te uaua miihini. Ki te hono tika koe i te pine microcontroller ki te motini o naianei (DC), ka parai tonu koe i te papa arorau.
A Ko te taraiwa motuka e piriti ana i tenei waahi nui. Ka noho hei waahanga takawaenga nui i roto i te hoahoa hiko-miihini. Ka whakamaoritia e te taputapu nga tohu whakahau mana iti mai i te kaiwhakahaere ki te nekehanga tinana-kaha e hiahiatia ana e te kawenga. Whakaarohia hei whakakaha o naianei. Ka tangohia he tohu mana ngawari me te whakamahi ki te tarai i tetahi waahanga hiko nui ake.
Ka wetewetehia e tenei tuhinga nga miihini o roto o te taraiwa motuka. Ka tuhurahia e matou nga hoahoanga o raro, ka matapaki i nga herenga waahanga, me te whakarato anga mahi. Ka ako koe me pehea te panui i nga papaarangi penei i te miihini me te kowhiri i nga taputapu tika e hiahiatia ana mo to punaha whakahaere nekehanga.
Nga Taketake matua
Te Mahi Matua: Ka mahi nga taraiwa motuka hei whakakaha o naianei, ma te whakamahi i nga taputapu hiko o waho ki te taraiwa motuka i runga i nga tohu arorau me te kore e parai i te microcontroller tuatahi.
Te Hangahanga H-Bridge: Ko te ara iahiko turanga mo te mana-a-rua e whakawhirinaki ana ki te whakatuwhera me te kati i nga whakakaera totika (MOSFET, BJT ranei).
Tirohanga Tikanga Rauraraunga: Ko nga whakatauranga o naianei tonu me te atete o roto ($R_{DS(on)}$) he inenga arotakenga tino nui ake i nga kaha 'kei runga o naianei' kua hokona.
Parenga Pūnaha: Ko nga taraiwa motika arumoni whaihua e hiahia ana ki nga whakamarumaru whakauru mai i te whana whakamuri (Back EMF), te oma, me te rerenga waiariki.
Te Raruraru Hangarau: He aha i Rahua ai nga Hononga Microcontroller Direct
He maha nga wa e pa ana nga miihini ki nga ngoikoretanga o nga taputapu i te wa e whakatauira ana i nga punaha nekehanga moata. Ko nga hononga tika i waenga i nga papa arorau me nga uta miihini ka mutu ka kore te waahanga kino. Me mohio tatou ki nga pakanga hiko o raro ki te hoahoa i nga punaha pakari.
Te Tarepo Mana
He pai te mahi a nga Microcontrollers i nga raraunga engari he iti rawa te mana. Ko te titi whakauru/putanga arorau (I/O) e whakarato ana i te 20 ki te 40 miliapere o naianei. He rereke, ahakoa nga motuka DC iti e tono ana i nga rau milliampere noa ki te hinga i te koretake o te tinana. Ka kiia e matou ko te au o te papa. I te tuatahi ka timata te motini ki te hurihuri, ka tu ranei i raro i te kawenga taumaha, ka rite ki te ara iahiko poto. Ko te tono hiko ka nui ake i nga tepe titi arorau ma te kotahi tekau neke atu ranei. Ka rewa noa te titi arorau i raro i te kawenga.
Ko te whakamataku o te whana whakamuri (Hoki EMF)
Ko nga motuka he waea waea e huri ana i roto i nga papa autō. Ko tenei hoahoa ka hanga he raruraru tuarua. Ina tapahia e koe te hiko ki te motini hurihuri, ka mau tonu te koretake o te miihini ki te huri i te rotor. Ka noho tonu te motini hei kaihanga. Ka pana whakamuri te hiko ki roto i te ara iahiko.
Ngaohiko Ngaohiko: Ko tenei kaha e hoki mai ana ka hanga i nga titaha ngaohiko whakamuri nui.
Te Whakamotitia Wae: He ngawari te kuhu o enei titi i roto i nga hononga hiraka o te miihiniiti.
Te Hiahia Whakamuri: Me kawe humarie tenei hiko ki te whenua i mua i te ekenga ki te waahi arorau.
Ko te Whakaritenga Mana-rua
Ko nga hoahoa pakari ka wehe i nga wa katoa te tuku hiko arorau mai i te hiko hiko. Ka kumea e te motuka tana naianei whakaoho nui, ka kumea te ngaohiko o te punaha ki raro. Mena ka tohatohahia e te poari arorau tenei raina hiko, ko te hekenga ngaohiko ohorere ka puta he paoro. Ka tautuhi ano te microcontroller i nga wa katoa ka ngana te motuka ki te timata. He whakatapua Ka wehe te taraiwa motuka i enei waahanga e rua. Ka whakamahia e ia te tohu arorau hei keu noa i te wa e tarai ana i nga waa taumaha mai i te pākahiko motuhake, hiko hiko ranei.
Me pehea te Mahi a te Kaitaraiwa Motika: Nga Hangarau Matua me te Whakamaori Tohu
Ma te mohio ki nga miihini o roto ka awhina koe ki te rapu raru i te whanonga punaha pohehe. Ko te kaiarataki motuka e whakawhirinaki nui ana ki te huri i te ahua totoka ki te rere o naianei.
Te H-Bridge Architecture
Ko te piriti-H te turanga mo te whakahaere nekehanga-a-rua hou. He rite te ara iahiko ki te reta matua 'H'. Ka noho te motuka ki te raina waenga whakapae. E wha nga huringa hiko e noho ana i runga i nga ringa poutū e wha. Ma te raweke i enei huringa e wha, ka whakatauhia e matou te rere o te ia i roto i te motini pokapū.
Te Neke Whakamua: Ka katihia e matou nga whakawhiti o runga-maui me raro-matau. Ka rere te naianei ma te motini mai i te maui ki te taha matau.
Te Motini Whakamuri: Ka whakatuwherahia e matou te takirua tuatahi ka kati i nga huringa o runga-matau me raro-maui. Ka rere mai i te taha matau ki te taha maui, ka huri te hurihanga.
Braking: Ka katihia e matou nga huringa o raro e rua. Ka hangaia he ara iahiko poto puta noa i nga motuka motuka, ka mutu ohorere.
Whakatairanga: Ka whakatuwherahia e matou nga huringa katoa. Ka huri noa te motuka kia mutu te waku.
Hangarau Whakawhiti: MOSFET me nga BJT
Ko nga hoahoa tawhito i whakawhirinaki ki te Bipolar Junction Transistors (BJTs). He rite tonu te mahi a nga BJT ki nga maru whakahaere o naianei. Ko te mea pouri, ka mamae ratou i te nui o te heke ngaohiko o roto, ka moumou te kaha hei wera parakore. Ko nga punaha hou e whakamahi ana i nga Transistors Pae-Ara-Ara-Ara-Haukawa-Semiciconductor (MOSFET). Ko nga MOSFET he rite ki nga parenga ngaohiko. Ka huri tere ratou i nga whenua me te whakamanamana i te tata-kore o roto. Ma tenei mahi ka taea e nga iahiko whakauru hou te noho hauhautanga ahakoa i raro i nga kawenga miihini taumaha.
Ko te Whakakotahitanga Whanuitanga (PWM) mo te Mana Tere
Ko te ahunga anake he uaua ki te whakatutuki i nga whakaritenga miihini. Me tika hoki te whakahaere tere. Ka tutuki tenei ma te Pulse Width Modulation (PWM). Engari i te tuku i te ngaohiko tonu, ka huri tere te papa arorau ki te taraiwa me te whakaweto i nga mano o nga wa ia hekona.
Mena ka huri tatou i te whakakā mo te 50% o te huringa ka whakaweto mo te 50%, ka rite te ahua o te motuka me te mea ka whiwhi ia i te haurua o te ngaohiko teitei. Me āta whakarite kia ōrite ō pūmārō ki konei. Ko te auau whakawhiti teitei o to taraiwa me uru ki te auau putanga PWM o to kaiwhakahaere arorau. Ko te kore e taurite ka paheke te hummingi me te ahotea wera nui.
Nga Waahanga Rongoa: Whakaorite i te Atekōkiri ki te Momo Motika
Kaore e taea e koe te whakamahi i tetahi huarahi mo te whakahaere nekehanga. Ko nga hoahoanga miihini rereke e hiahia ana ki nga rautaki whakahaere hiko motuhake. Ko te kowhiri i te waahanga he ka arahi ki te kore hototahi.
Momo taraiwa
Te matatini o nga taputapu
Puhi Whakamahi Tuatahi
Nga waahanga matua
Paraihe DC
Iti
Te huri haere tonu, nga taakaro ngawari, nga papu taketake.
H-piriti taketake, te mana-a-rua, te ture PWM paerewa.
Takahanga
Waenga
Nga kaituhi 3D, nga miihini CNC, te tuunga tika.
Kaitautohu o roto, te kaha microstepping, te raupapa wahanga.
BLDC / Servo
Teitei
Drones, aunoatanga ahumahi, robotics.
Te mana whakahaere e toru-waahanga, te aro-a-te-a-whare, nga urupare kati-koropiko.
Paraihe DC Motor Drivers
Ko enei e tohu ana i te ahua ngawari me te nuinga o te whakahaere nekehanga. Ka whakamahia e ratou he whirihoranga H-piriti paerewa. Ko ta raatau mahi tuatahi ko te whakawhiti whakamua me te whakamuri ngawari me nga ture tere PWM taketake. Karekau ratou e hiahia ana i te wa uaua mai i te microcontroller.
Nga Kaitaraiwa Motika Stepper
Ka mahi nga motuka hiko ma nga hikoi autō motuhake, kaua ki te huri haere tonu. Ko o raatau taraiwa e hiahia ana ki nga waahanga arorau o roto e kiia ana ko nga tohu tohu. Ka tukuna e te poari arorau he tohu 'step' ngawari me te tohu ' aronga '. Ka whakamaoritia e te kaitaraiwa enei tohu taketake ki roto i te raupapatanga o te waahanga uaua puta noa i nga porotaka o roto maha. Ko nga momo stepper matatau e tuku ana i te microstepping. Ko tenei ahuatanga ka wehewehe i nga hikoi tinana ki nga rau o nga hikoi hiko iti mo te tuunga tino maeneene.
Brushless DC (BLDC) me nga Atekōkiri Servo
Ka whakakorehia e nga punaha paraihe nga paraihe tinana, ka tino whakaiti i te kakahu miihini. Heoi, ka tono ratou i te mana hiko tino uaua. Ko te taraiwa BLDC e whakarite e toru nga haurua piriti motuhake. Me mohio ki te tuunga tika o te rotor i nga wa katoa hei whakakaha i nga coils tika. Ka tutuki i a raatau ma te whakamahi i nga pukoro-a-Hall, ma te ine ranei i te tuara-EMF o nga coils kore hiko. Ko nga kaitaraiwa servo kei te kaha ake tenei ma te whakauru i nga koropiko urupare kiki hei whakahaere i nga whakarereketanga taipana tika i runga i te rere.
Ahu Aromatawai: Te Panui i te Raraunga Raraunga Pēnei i te Kaitohutohu
Ko nga rawa hokohoko e whakanui ana i nga kaha o nga taputapu. Hei hoahoa i tetahi punaha pono, me wareware koe ki te kape hoko me te arotake tika i nga inenga raraunga mata.
Tonu Naianei vs. Peak Naianei
Kaua rawa e kowhiri i to taputapu i runga i nga whakatauranga o naianei. He maha nga wa ka tohua e nga Kaihanga he nama 'te tihi' nui ki runga i te pouaka. Heoi ano, ko tenei whakatau he tohu mo te naianei morahi e ora ana te maramara mo etahi manomano noa. Ko te mahi tonu o naianei te tohu tohu pono. Ko tenei inenga e tohu ana he aha te mahi a te maramara i te ra katoa. Aromātai i nga wa katoa e haere tonu ana i te taha o te pāmahana whakahaere o te punaha.
Whakataka Ngaohiko me te $R_{DS(i)}$
Ka hangaia e ia huringa etahi parenga. I roto i nga punaha mo te MOSFET, ka whaia e matou tenei inenga hei $R_{DS(i runga)}$ (Atete Atete-ki-Putake I). Ko tenei tau e tohu ana i te nui o te hiko ka pau i te maramara.
Ko te mate hiko ka huri tika ki te wera. Ka whai te tatauranga i te ahupūngao ngawari: Ngaronga Hiko = Tapawha o naianei kua whakareatia ki te Atete. Ko te iti ake o te $R_{DS(on)}$ te tikanga ka nui ake te hiko hiko ka tae ki te kawenga tinana me te iti ake o te kaha ka huri hei wera para kino. Ina whakatairitehia nga maramara rite e rua, me whiriwhiri tonu tetahi e tuku ana i te parenga o roto.
Nga Whakaritenga Ngaaariki
Ka noho here tonu te whakatauranga o naianei. Ka whakaarohia e koe te whakahaere tika i te wera. Me arotake koe i nga rautaki tohanga waiariki i te timatanga o te waahanga hoahoa.
Te whakamahana Hau: E tika ana mo nga mahi iti-hiko. Ka whakawhirinaki nui ki nga rererangi parahi matotoru i roto i te papa taiawhio kua taia hei kumea atu i te wera mai i te silicon.
Whakamaoho Hohe: He whakahau mo nga tono ahumahi o naianei. E hiahia ana ki te whakauru i nga whakamahana konumohe tinana, ki te whakauru ranei i nga kaiwhaiwhai whakamahana ki runga i te pouaka maramara.
Porowhita Parenga Whakauru
Ka taka nga mahinga arumoni o enei ra ki te kore he whakamarumaru i roto. Ko nga piriti-H-piriti karekau noa kei roto i nga whakamatautau taiwhanga. Ko nga punaha whakaputa e hiahia ana kia kaha te aro ki te he.
Āhuahira Tiaki
Acronym
Painga Whakahaere
Maukati Raro-Ngaohiko
UVLO
Ka aukati i nga ahuatanga rereke-a-waha mena ka heke kino te ngaohiko tuku hiko matua.
Te Parenga Nui o Naianei
OCP
Ka momotuhia te hiko mena ka mutu te motini, he waea hiko ranei te ara-poto.
Whakaweto Ngawha
TSD
Ka tutakina aunoatia te arorau o roto i mua i te ekenga o te silicon ki tona rewa.
Nga Morearea Whakatinana me nga Tino Hoahoa
Ko te matauranga ariā anake ka mau koe i tenei wa. Ko te whakatinanatanga o te ao-tuuturu he whakauru i nga wero piripono ahurei. He maha nga wa ka kite matou i nga IC pono ka taka na te ngoikore o te whakauru ara iahiko.
Kaore e tika ana te Whakawhanaunga me nga Puka Whakawhiti
Ko te whakawhiti tere-tere ka puta te haruru hiko nui. Ka huri tere te taraiwa i te waa, ka nui te hiahia o te rohe. Mena ka whakakorehia e koe te kaha nui e tata ana ki nga titi taraiwa, ka heke te ngaohiko mo te wa poto. Ka hoki enei ripple auau-teitei ki te papa arorau. Ka puta he whanonga pohehe, ka ngaro nga hikoinga, ka huri ohorere te microcontroller. Whakanohoia i nga wa katoa nga pūnga iahiko wetewete i te rahi kia tata tonu ki nga titi hiko o te taraiwa ka taea.
Kopere-Ma roto i nga ia
Ko te piriti-H ka pa ki tetahi whakaraeraetanga mate. Mena ka huri te tihi me te raro ki te taha kotahi ka kati i te wa kotahi, ka hanga he ara tika mai i te mana ki te whenua. Ka kiia e matou he ara iahiko poto, he 'pana-ma' ranei. Ka whakakorea e ia nga taputapu i roto tonu i te pupuhi o te auahi.
Ka puta tenei na te mea he iti noa nga nanohekona ka whakawetohia e nga transistors. Ki te whakahau te poari arorau kia huri tere, ka huri te pana hou i mua i te whakaweto katoa o te pana tawhito. Ko nga taputapu kounga ka whakauru i te 'wa mate'. Ka whakauruhia he roa moroiti hekona i waenga i nga huringa o te kawanatanga, me te whakapumau ka tuwhera katoa tetahi pana i mua i te kati o tetahi.
Porowhita Whenua me te Wehenga
Ko te hono i nga kawenga miihini nui me nga maramara arorau tairongo i runga i te papa kotahi ka pa mai nga take whenua. Ka taea e nga au motuka taumaha te hiki te ngaohiko tohutoro whenua. Ko te maramara arorau e kii ana he kore volts te whenua. Mēnā ka hiki te au taumaha ki te rua volts, ka hē te pānui a te poari arorau i ngā tohu.
Ko nga punaha paerewa e hiahia ana kia tupato te ararere 'star ground'. Ko nga tono ahumahi ngaohiko teitei e hiahia ana kia tino wehe te tinana. Ka whakamahia e nga miihini nga optoisolator. Ka tukuna e enei taputapu nga tohu arorau puta noa i te waahi tinana ma te whakamahi rama. Ka whakarite kia kore e taea e te ngaohiko teitei te hoki whakamuri ma nga ara whenua ki te rohe arorau tairongo.
Whakamutunga
Ko te taraiwa motuka ehara i te waahanga kotahi te rahi. Me arotake koe i nga taputapu ma te kaha o nga waahanga miihini. Me taurite tonu ki te ia o te papa miihini, te auau arorau whakauru, me nga herenga waiariki a tawhio noa o to tono motuhake.
I mua i te hoko taputapu, mahia enei waahanga raima:
Tatauhia te nui o te uta o to punaha i raro i nga ahuatanga tino kino rawa atu.
Tāpirihia he tawhē haumaru 20-30% ki tēnei tātaitanga mōrahi.
Whakatauritehia nga tepe o naianei puta noa i nga papararaunga.
Aromātaihia nga whika $R_{DS(on)}$ mai i nga kaihanga hikohiko rongonui kia pai ai te whakaputa wera.
Ma te whakaute i enei inenga, ka hangaia e koe nga punaha pakari e kaha ana ki te whakahaere i nga taumahatanga miihini ohorere o te ao me te kore hiko.
FAQ
Q: He aha te rereketanga i waenga i te taraiwa motuka me te kaiwhakahaere motuka?
A: Ko te kaiwhakahaere te mahi hei roro, te whakaputa i te arorau, te wa, me nga tohu whakatau. Ko te kaiarataki te mahi hei uaua, ka whiwhi tohu ngoikore me te mahi i nga mahi tinana tino kaha ma te whakahaere i nga au nunui.
Q: He aha ahau ka hiahia ai i nga diodes flyback me te taraiwa motuka?
A: Ko nga diodes Flyback he ara humarie i nga titaha ngaohiko tiketike kino mai i nga waahanga tairongo. Ka puta enei titaha i te wa e mahi ana te papa autō tiango o te motini tu hei kaihanga. He maha nga IC taraiwa hou kua whakauruhia enei diodes.
Q: Me pehea taku rahi i te taraiwa motuka mo taku motuka motuhake?
A: Hei tikanga pono, ko te whakatauranga o naianei tonu o te taraiwa me pai ake i te naianei o te tuunga o te motuka i raro i te nui o te kawenga tinana e tumanakohia ana. Me whakauru tonu he tawhē haumaru.
Q: Ka taea e au te taraiwa i nga motuka maha me te taraiwa kotahi?
A: Ae, ki te waea koe i nga motuka i roto i te whakarara. Heoi, ko te utu o naianei me kaua e neke ake i nga tepe tonu o te taraiwa. I tua atu, ka patua e koe te mana motuhake; ka rite tonu te miro i te wa kotahi.
