G2 High Power 18v17 - одноканальний контролер двигуна 30V/17A - Pololu 2991

Опис продукту: G2 High Power 18v17 - Одноканальний контролер двигуна 30V/17A - Pololu 2991

Модуль дозволяє керувати одним двигуном постійного струму. Двигун може живитися напругою від 6,5 до 30 В з безперервним струмом споживання до 17 А та піковим струмом споживання (протягом 10 мс) до 100 А. Швидкість може керуватися за допомогою ШІМ-сигналу, а напрямок - за допомогою цифрового виводу DIR, що забезпечує низький (логічний 0) або високий (логічна 1) стан. Пристрій також включає датчик потоку струму та можливість обмеження струму двигуна.

Специфікація

• Кількість каналів: 1
• Напруга живлення: від 6,5 В до 30 В
• Робоча напруга логічної частини: від 1,8 В до 5 В
• Безперервний струм: 17 А
• Максимальний миттєвий струм (до 10 мс): 100 А
• Частота ШІМ: до 100 кГц

• Чутливість датчика струму: 0,02 В/А
• Безпека:
• від зворотного підключення напруги живлення
• від занадто низької напруги живлення
• перед коротким замиканням

• Розміри: 33 x 20 мм
• Вага: 3,3 г (без роз'ємів)
• Комплект включає модуль, роз'єми Goldpin та гвинтові роз'єми.

У комплект входить контролер і роз'єми для самостійної пайки.

Підключення

Підключення двигуна та його живлення розташовані з одного боку модуля. Виводи управління (логічна частина від 1,8 В до 5 В) розташовані з іншого боку модуля. Джерело живлення двигуна здатне забезпечити високий струм. Роз’єми Goldpin або гвинтові з’єднувачі (обидва включені) можна припаяти до роз’ємів двигуна.

Для забезпечення високої продуктивності вкрай важливо підключити великий конденсатор між джерелом живлення двигуна та землею якомога ближче до модуля. Рекомендується використовувати конденсатор ємністю щонайменше кілька сотень мкФ. Необхідна ємність залежить від багатьох факторів, включаючи якість та відстань до джерела живлення (понад 30 см), параметри двигуна та частоту ШІМ-сигналу. Конденсатор можна підключити до отворів, позначених "+" та "-" (VM та GND відповідно). Контролер має вбудований конденсатор ємністю 100 мкФ, чого достатньо для базових застосувань. Однак для більшості систем рекомендується використовувати більший конденсатор.

Логічна частина модуля працює на напрузі від 1,8 В до 5 В (максимум 5,5 В). За замовчуванням контролер знаходиться в режимі сну. Щоб розбудити його, контакт SLP має бути підключений до високого рівня. Для типових застосувань потрібні лише два додаткові контакти, PWM та DIR.

Виведення

Таблиця істинності

У таблиці наведено залежності виходів від вхідних сигналів:
H - високий стан

L - низький рівень

X - неважливо

Частота ШІМ

Контролер підтримує частоту ШІМ до 100 кГц, але втрати на комутацію пропорційні частоті. Використовувана стандартна частота 20 кГц.

Довжина імпульсу високого рівня на ШІМ має становити мінімум 0,5 мкс, щоб викликати зміну на виходах, тому низькі робочі цикли стають неможливими на високих частотах. Наприклад, для 100 кГц період імпульсу становить 10 мкс імінімальний ненульовий коефіцієнт заповнення становить 0,5 / 10 або 5%.

Чутливість вимірювання струму

Вихід CS активний лише тоді, коли H-міст знаходиться в режимі драйвера. Він неактивний (низький рівень), коли драйвер знаходиться в режимі гальмування, що відбувається, коли ШІМ низький або активне обмеження струму. Струм все ще циркулюватиме через двигун, коли драйвер починає гальмувати, але струм на виводі CS не відображатиме струм двигуна в режимі гальмування. Напруга CS використовується драйвером внутрішньо; щоб уникнути перешкод, не підключайте ємнісне навантаження (конденсатор) до цього виводу та не підключайте його до навантаження, що перевищує кілька мА.

Модуль контролера має можливість обмежувати струм двигуна шляхом його зниження. Коли струм досягає порогового значення, контролер на короткий період переходить у режим гальмування, перш ніж знову ввімкнути двигун. Практичніше використовувати контролер з двигуном, який потребує кілька ампер під час роботи, але значно більше під час запуску.

За замовчуванням обмеження струму становить 30 А. Його можна знизити, встановивши резистор між контактами VREF і GND. На графіку нижче показано співвідношення між значенням резистора при VREF і обмеженням струму. Наприклад, для 100 кОм між VREF і GND сила струму зменшується приблизно до 16 А. Обмеження струму є менш точним при особливо низьких налаштуваннях (пунктирна лінія).

Умови виявлення помилок

Контролер може виявляти різні помилки, сигналізуючи про це встановленням виводу FLT у низький стан. Щоб використовувати його, він повинен бути підключений до високого стану (напруга системної логіки). Можна виявити короткі замикання на виході, знижену напругу та перегрів. Усі помилки вимикають виходи двигуна, але не блокують їх, тобто контролер спробує відновити роботу після усунення помилки.

Контролер може обробляти великі стрибки струму протягом короткого періоду часу (100 А протягом кількох мілісекунд). При безперервній роботі він витримує 17 А, але це залежить від зовнішніх умов, таких як температура навколишнього середовища і охолодження двигуна. Для підвищення продуктивності до плати можна додати радіатор.

Контролер не має автоматичного вимкнення у разі перегріву. Будьте обережні, щоб уникнути пошкодження системи.

Відео

Відео, що описує роботу драйвера двигуна постійного струму H-подібного моста.

Огляд драйвера високої потужності G2