Opis produktu: G2 High-Power 24v21 - jednokanałowy sterownik silnika 40V/21A - Pololu 2995
Moduł pozwala kontrolować jeden silnik prądu stałego. Silnik może być zasilany napięciem od 6,5 do 40 V przy ciągłym poborze prądu do 21 A, chwilowym (przez 10 ms) do 100 A. Prędkość można kontrolować poprzez sygnał PWM, kierunek za pomocą wyprowadzenia cyfrowego DIR - podając stan niski (logiczne 0) lub wysoki (logiczna 1). Urządzenie posiada także czujnik przepływu prądu oraz możliwość ograniczenia prądu silnika.
Specyfikacja
- Liczba kanałów: 1
- Napięcie zasilania silników: od 6,5 V do 40 V
- Napięcie zasilania części logicznej: od 1,8 V do 5,5 V
- Wyprowadzenia pracują z napięciem 5 V
- Prąd ciągły: do 21 A
- Prądy chwilowy: do 100 mA (przez kilka ms)
- Częstotliwość sygnału PWM: 100 kHz
- Czułość sensora prądu: 0,02 V/A
- Zabezpieczenia:
- przed odwrotnym podłączeniem napięcia zasilania
- przed zbyt niskim napięciem zasilania
- przed zwarciem
- Wymiary: 33 x 20 mm
- Masa: 5,0 g
- W zestawie modu, złącza goldpin oraz złącza śrubowe
|
W przypadku korzystania z baterii w przypadku pełnego naładowania realne napięcie może być znacznie wyższe od nominalnego. Dlatego też producent zaleca korzystanie z baterii o nominalnym napięciu wyjściowym do 28 V. |
W zestawie znajduje się sterownik oraz złącza do samodzielnego lutowania.
Podłączenie
Do poprawnego działania modułu należy doprowadzić zasilanie silników pomiędzy piny VIN a GND oraz podłączyć wyprowadzenia odpowiedzialne za ruch silnika, których opis znajduje się w tabeli poniżej.
| PIN | Opis |
|---|---|
| VIN | Napięcie zasilania silników z zakresu od 6,5 V do 40 V |
| VM | Wyjście zasilania za zabezpieczeniem przeciw odwrotnemu podłączeniu. |
| +/- | Wyprowadzanie umożliwiające wlutowanie dodatkowego kondensatora na liniach zasilania silnika. |
| 3V3 (OUT) | Napięcie wyjściowe z regulatora napięcia 3,3 V, o wydajności prądowej kilku mA. Może być używane jako napięcie referencyjne dla innych układów. Należy zwrócić szczególną uwagę, aby nie doprowadzić do zwarcia sąsiednimi pinami. |
| GND | Masa układu |
|
OUTA OUTB |
Wyjścia do podłączenia silnika prądu stałego. |
| PWM | Wejście sterujące prędkością obrotową do podłączenia sygnału PWM. Domyślnie w stanie niskim |
| DIR | Wejście cyfrowe sterujące kierunkiem obrotów silnika. Domyślnie w stanie niskim. |
| SLP | Podanie stanu niskiego powoduje przejście układu w stan czuwania. Domyślnie wyprowadzenie jest w stanie wysokim - układ załączony. |
| FLT | Wyjście typu open-drain informujące o wystąpieniu usterki. Pojawianie się stanu niskiego oznacza usterkę układu. |
| CS | Wyjście czujnika prądu o rozdzielczości 20 mV/A z offsetem 50 mA. |
| VREF | Wejście napięcia referencyjnego. Należy dołączyć rezystor do masy w celu ograniczenia maksymalnego prądu wyjściowego. Bez dodatkowego rezystora wartość maksymalna wynosi 50 A. |
Tryby pracy i ograniczanie prądu
W tabeli zostały przedstawione zależności wyjść od sygnałów wejściowych:
H - stan wysoki
L - stan niski
X - bez znaczenia
|
PWM |
DIR |
OUTA | OUTB | Stan silnika |
|---|---|---|---|---|
|
% |
H | H | L |
Silnik kręci się zgodnie ze wskazówkami zegara z prędkością % PWM. |
|
% |
L | L | H |
Silnik kręci się odwrotnie do wskazówek zegara z prędkością % PWM |
|
L |
X | L | L | Hamowanie. |
Częstotliwość sygnału PWM powinna wynosić do 100 kHz, typowo wykorzystuje się 20 kHz. Prędkość obrotowa jest proporcjonalna do wypełnienia sygnału PWM. Dodatkowo układ posiada pin VREF, który umożliwia ograniczenie płynącego prądu. Domyślnie wartość jest ograniczona do 50 A, w zmiany należy podłączyć rezystor pomiędzy VREF a masę. Zależność rezystancji została przedstawiona na wykresie.
Prąd silników w zależności od rezystancji podłączonej pomiędzy pin VREF a masę.
Warunki wykrycia błędu
Sterownik może wykryć różne błędy sygnalizowane przez ustawienie pinu FLT w stan niski. W celu wykorzystania należy go podpiąć do stanu wysokiego (napięcia logiki układu). Wykryte może zostać zwarcie na wyjściach, zbyt niskie napięcie oraz przegrzanie. Wszystkie błędy wyłączają wyjścia silnika, lecz nie blokują ich, to oznacza, że sterownik będzie próbował wznowić działanie po ustąpieniu błędu.
Sterownik potrafi obsłużyć duże skoki prądu przez krótki czas (100 A przez kilka milisekund). Przy ciągłej pracy wytrzymuje 21 A, lecz jest to uzależnione od warunków zewnętrznych, takich jak temperatura otoczenia i chłodzenia silnika. Do płytki można dołożyć radiator w celu polepszenia wydajności.
Sterownik nie posiada automatycznego wyłączenia w przypadku przegrzania. Należy zachować ostrożność w celu uniknięcia uszkodzenia układu.
Wideo
Film opisujący działanie mostka H - sterownika silników prądu stałego.
Zestawienie sterowników G2 High Power
| Nazwa |
Napięcie zasilania |
Prąd ciągły |
|---|---|---|
| G2 High-Power 18v25 | 30 V | 25 A |
| G2 High-Power 18v17 | 30 V | 17 A |
| G2 High-Power 24v21 | 40 V | 21 A |
| G2 High-Power 24v13 | 40 V | 13 A |
Przydatne linki |
