Diseño del motor paso a paso impulsado LM298
Chip controlador L298N de puente de voltaje constante y corriente constante tipo 2A
L298 es un producto de SGS. El más común es el paquete Multiwatt L298N de 15 pines, que también contiene un 4. Circuito controlador lógico de canal. Puede accionar fácilmente dos motores de CC o un motor paso a paso de dos fases.
El L298N puede aceptar la señal de nivel lógico TTL VSS estándar, y el VSS se puede conectar a un voltaje de 4,5 ~ 7 V. El pin 4 VS está conectado al voltaje de la fuente de alimentación y el rango de voltaje VS VIH es +2,5 ~ 46 V. La corriente de salida puede alcanzar los 2,5 A y puede controlar cargas inductivas. Los emisores de las clavijas 1 y 15 se conducen por separado para conectarse a la resistencia de muestreo de corriente para formar una señal de detección de corriente. L298 puede accionar 2 motores y los motores se pueden conectar entre OUT1, OUT2, OUT3 y OUT4 respectivamente. Para este dispositivo experimental, elegimos accionar un motor. Los pines 5, 7, 10 y 12 están conectados al nivel de control de entrada para controlar la rotación hacia adelante y hacia atrás del motor. EnA y EnB están conectados al terminal de habilitación de control para controlar la parada del motor. La Tabla 1 es el diagrama lógico funcional del L298N.
Los diagramas lógicos de In3 e In4 son los mismos que los de la Tabla 1. Se puede ver en la Tabla 1 que cuando EnA tiene un nivel bajo, el nivel de entrada juega un papel en el control del motor. Cuando EnA tiene un nivel alto, el nivel de entrada es uno alto y otro bajo, y el motor gira hacia adelante o hacia atrás. Ambos motores de nivel bajo se detienen y ambos motores de nivel alto se detienen.
El principio del controlador L298 es el siguiente:
La Figura 3 es el diagrama esquemático del controlador, que consta de tres diagramas de bloques de puntos.
Las siguientes son tres funciones del diagrama de bloques de puntos:
(1) El diagrama de bloques de puntos 1 controla la rotación hacia adelante y hacia atrás del motor, U1A y U2A son comparadores, y VI proviene de el voltaje del sensor de presión del horno. Cuando VI>VRBF1, U1A genera un nivel alto, U2A genera un nivel alto y cambia a un nivel bajo a través del inversor, y el motor gira hacia adelante. De la misma manera, cuando VI < VRBF1, el motor girará en dirección inversa. La rotación hacia adelante y hacia atrás del motor puede controlar el flujo de gas extraído por el extractor de aire, cambiando así la presión del cuerpo del horno.
(2) En el diagrama de bloques de puntos 2, los dos comparadores U3A y U4A forman un comparador de límite doble cuando VB (3) El diagrama de bloques de puntos 3 es un circuito de retardo largo. U5A es un comparador, Rs1 es la resistencia de muestreo y VRBF2 es el voltaje de sobrecorriente del motor. El voltaje en Rs1 es mayor que VREF2, el motor tiene sobrecorriente y U5A genera un nivel bajo. De lo anterior se puede ver que el diagrama de bloques 1 controla la rotación hacia adelante y hacia atrás del motor, y el diagrama de bloques 2 controla el tamaño de ondulación de la presión del horno. Cuando la presión en el cuerpo del horno es demasiado pequeña o demasiado grande, el motor girará a las posiciones fijas en ambos extremos y se detendrá de acuerdo con la ecuación de funcionamiento en estado estable del motor de CC [3]: U. ＝CeФN＋RaIa Donde: Ф es el flujo magnético por polo del motor; Ce es la constante de fuerza electromotriz ; N es el número de revoluciones del motor Ia es la corriente del inducido
Cuando el número de revoluciones del motor N es 0, la corriente del motor aumenta bruscamente. Si el tiempo es demasiado largo, el motor se quemará. Pero cuando el motor arranca, la corriente en la bobina del motor también aumenta bruscamente, por lo que debemos separar estos dos estados. Los circuitos de retardo largo pueden distinguir estos dos estados. El principio de funcionamiento del circuito de retardo largo: cuando la sobrecorriente U5A de Rs1 genera un pulso negativo y después de la diferenciación, el pulso activa el pin 2 de 555, el circuito se configura y el pin 3 emite un nivel alto ya que el pin 7 del terminal de descarga está abierto. , C1, R5 y U6A El integrador está formado para comenzar a integrar, el voltaje de carga en el capacitor C1 aumenta linealmente y la constante de integración del amplificador operacional de retardo es 100R5C1.
Cuando el voltaje de carga en C1, es decir, el voltaje en el pin 6 excede 2/3 VCC, el circuito 555 se reinicia y genera un nivel bajo. El tiempo de arranque del motor es generalmente inferior a 0,8 s y el tiempo de carga de C1 es generalmente de 0,8 ~ 1 s. El nivel de salida de U5A se conecta con el nivel de salida del pin 3 de 555 a U7. Si la salida de nivel bajo de U5A es mayor que el tiempo de carga de C1, U7 generará un nivel bajo después de que se cargue C1 y la puerta Y U8 esté activa. entrada al terminal ENA de 6 pines de L298N. El motor se detiene. Si el nivel de salida de U5A es menor que el tiempo de carga de C1, el pin 6 no funcionará y el motor arrancará normalmente. El circuito de retardo largo absorbe la forma de onda de voltaje de sobrecorriente de arranque del motor, permitiendo así que el motor arranque normalmente.