DIY 2000 Watts PWM Speed Controller: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Jeg har arbejdet på at konvertere min cykel til en elektrisk ved hjælp af en jævnstrømsmotor til automatisk dørmekanisme, og til det har jeg også lavet en batteripakke, der er klassificeret til 84v DC.

Nu har vi brug for en hastighedsregulator, der kan begrænse mængden af energi, der leveres til motoren fra batteripakken. De fleste hastighedsregulatorer, der findes online, er ikke vurderet til så meget højspænding, så jeg besluttede at bygge en til mig selv. Så det er, hvad dette projekt vil være, at designe og bygge en tilpasset PWM -hastighedsregulator til at kontrollere hastigheden på store DC -motorer.

Trin 1: Værktøjer Materialer og færdigheder

Til dette projekt har du brug for grundlæggende loddeværktøjer som:

• Et loddejern
• Sukker
• Tang og twizzers

Den skematiske fil, Gerber -filer og listen over komponenter findes her.

Trin 2: Design af hastighedsregulatoren

Da vi sigter mod at styre hastigheden på en jævnstrømsmotor, som vi kan bruge to techinquies til, er en buck -konverter, der vil nedtrappe indgangsspændingen, men dens en ret kompliceret, så det, vi har besluttet at gå med, er PWM -kontrol (pulsbredde Modulering). Fremgangsmåden er enkel, for at styre den hastighed, batteriet tændes og slukkes med en høj frekvens. For at ændre hastigheden ændres driftscyklussen eller kontakten til slukket tid for kontakten.

Nu forventes det ikke, at mekaniske switche udsættes for så høj belastning, så et passende valg til en sådan applikation er en N-Channel Mosfet, der er specielt designet til at håndtere moderat mængde strøm ved høj frekvens.

For at skifte mosfets har vi brug for et PWM -signal, der produceres af en 555 timer IC, og koblingssignalets driftscyklus varieres ved hjælp af et 100k potentiometer.

Da vi ikke kan betjene 555 timer over 15v, så vi inkorporerede en lm5008 Buck converter IC, der nedganger indgangsspændingen fra 84VDC til 10VDC, som bruges til at drive timeren IC og køleventilatoren.

Nu til at håndtere den store mængde strøm, har jeg brugt fire N-Channel Mosfets, der er forbundet parallelt.

Udover det har jeg tilføjet alle de gratis komponenter som beskrevet i databladene.

Trin 3: Design af printkortene

Da jeg afsluttede skematisk, har jeg besluttet at gå med at designe et dedikeret printkort til hastighedsregulatoren, da det ikke kun vil hjælpe os med at holde alt pænt, men jeg havde til hensigt at designe denne enhed, så den er i stand til yderligere ændringer til mine andre DIY -projekter, der bruger store DC -motorer.

Ideen om at designe et printkort ser måske ud til at kræve mange kræfter, men tro mig, at det er det hele værd, når du får fat i tilpassede tavler. Så med det i tankerne designede jeg printkortet til hastighedsregulatorenheden. Prøv altid at definere bestemte områder, såsom styrekredsløb og strømmen på den anden side, så når du forbinder alt sammen, er du god til at gå med passende sporbredde specielt på el -siden.

Jeg har også tilføjet fire monteringshuller, som vil være nyttige til at montere controlleren og også holde den kolliderende blæser sammen med kølelegemet over MOSFET'erne.

Trin 4: Bestilling af printkort

I modsætning til enhver anden tilpasset del til dit DIY -projekt er PCB'er helt sikkert den nemmeste at få. Ja Når vi først har genereret gerber -filer i vores finiliserede PCB -layout, er vi bare et par klik væk fra at bestille vores tilpassede PCB'er.

Hvad jeg kun gjorde, var at gå op på PCBWAY, og efter at have gennemgået en masse muligheder der, uploadede jeg mine gerber -filer. Når deisgn er kontrolleret for eventuelle fejl fra deres tekniske team, videresendes dit design til produktionslinjen. Hele processen vil tage to dage at fuldføre, og forhåbentlig får du dine printkort inden for en uge.

PCBWAY har gjort dette projekt muligt ved deres support, så tag dig god tid og kig på deres websted. De tilbyder Standard PCB, Quick-turn PCB, SMD osv., Så besøg dette link for op til 30% rabat på dine PCB.

Gerber -filer, skematisk og styklisten (bill of material) til hastighedsregulatorens printkort findes her.

Trin 5: Samling af printkort

Som forventet ankom PCB'erne inden for en uge, og finishen er bare for god. Kvaliteten af printkortene er helt fejlfri. Nu er det tid til at samle alle komponenterne som nævnt i styklisten (stykliste) og slippe dem på plads.

For at holde tingene flydende skal vi starte med den mindste komponent på printkortet, som i vores tilfælde er LM5008 Buck converter, en SMP komponent. Når vi sotter det ved hjælp af lodning fletning, da vi ikke har en varm pistol til at håndtere SMD -komponent, så sotter vi induktoren ved siden af den og bevægede os mod større komponenter.

Når vi er færdige med at samle brædderne, er det tid til at tabe 555 timeren på plads med hakket i den rigtige retning.

Trin 6: Afkøling af ting

Med denne store mængde strøm, som vi kommer til at håndtere, forventes det naturligvis, at tingene bliver varmere. Så for at håndtere det, vil vi bøje MOSFET'erne og montere en 12v blæser med kølelegemet sandwitchet imellem.

Da det er gjort, er dyret på en PWM -hastighedsregulator klar til at rulle.

Trin 7: Test af controlleren

For at teste controlleren bruger vi en 84v tilpasset batteripakke, som vi har bygget til vores elektriske cykel. Controlleren er midlertidigt forbundet til batteripakken og motoren, der er knyttet til cyklen for at køre baghjulet.

Da jeg skiftede kontakten, blev controlleren tændt, mens blæseren blæser luft over MOSFET'erne. Da jeg drejede potentiometeret med uret, begyndte motoren at rotere og gradvist øge hastigheden proportionalt med drejeknappen.

Trin 8: Endelige resultater

På dette tidspunkt er hastighedsregulatoren klar, og det gik langt over mine forventninger hvad angår finishen. Controlleren ser ud til at fungere let på 84v batteripakke og styrer motorens hastighed jævnt.

Men for at teste denne hastighedsregulator ved belastning skal vi afslutte vores cykelprojekt og montere alt på plads. Så gutter til belastningsydelse, bliv ved med at følge den kommende projektvideo, som er et DIY elektrisk cykelkonverteringsprojekt.

Abonner og følg med på kommende projektvideo.

Hilsen.

DIY konge