L293 Quad Half-H Driver Pin Pin, φύλλο δεδομένων, κύκλωμα εφαρμογής

Σε αυτήν την ανάρτηση διερευνούμε τις τεχνικές προδιαγραφές και τις λεπτομέρειες pinout του IC L293 που είναι ένα ευέλικτο IC quad half-H driver και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την υλοποίηση πολλών ενδιαφέρων κινητήρων κύκλωμα με βάση τον οδηγό εφαρμογές, όπως για κινητήρες λειτουργίας, ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες και άλλα επαγωγικά φορτία (4 μονάδες χωριστά ή σε ζεύγη μέσω λειτουργίας push-pull).

Πως δουλεύει

Το IC L293 περιλαμβάνει βασικά δύο ζεύγη εξόδων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ανεξάρτητα για τη λειτουργία δύο ξεχωριστών φορτίων σε λειτουργία ώθησης έλξης ή με αμφίδρομο τρόπο, που επίσης αναφέρεται ως λειτουργία τοτέμ pole. Εναλλακτικά, αυτά τα ζευγάρια εξόδων μπορούν να είναι ξεχωριστά χρησιμοποιείται για τη λειτουργία 4 μεμονωμένων φορτίων με μονόδρομο τρόπο.

Οι παραπάνω λειτουργίες των φορτίων ελέγχονται μέσω αντίστοιχων pinouts εισόδου, που ενεργοποιούνται από εξωτερικό κύκλωμα ταλαντωτή ή a Πηγή PWM .

Για παράδειγμα, εάν το φορτίο απαιτείται να λειτουργεί με τρόπο τοτέμ, οι αντίστοιχες είσοδοι των δύο σταδίων οδήγησης του IC θα μπορούσαν να ενεργοποιηθούν από ένα εξωτερικό ταλαντωτής όπως μέσα από μερικές πύλες NAND , όπου η μία πύλη θα μπορούσε να καλωδιωθεί ως ταλαντωτής, ενώ η άλλη ως μετατροπέας.

Τα δύο αντιφασικά σήματα από αυτά Πύλες NAND τότε θα μπορούσε να συνδεθεί με τις εισόδους του L293 για τη λειτουργία των σχετικών εξόδων με τρόπο τοτέμ (push-pull), το οποίο με τη σειρά του θα τρέχει το συνδεδεμένο φορτίο με τον ίδιο τρόπο.

Εκχώρηση Pinouts του IC L293

Ας μάθουμε τώρα τις συναρτήσεις pinout του IC L293 αναφερόμενοι στο παρακάτω διάγραμμα και από την ακόλουθη εξήγηση:

Το Pin # 2 είναι η είσοδος ελέγχου, η οποία ελέγχει τον ακροδέκτη εξόδου # 3.

Ομοίως, ο πείρος # 7 είναι η είσοδος ελέγχου για τον πείρο εξόδου # 6.

Το Pin # 1 χρησιμοποιείται είτε για την ενεργοποίηση είτε για την απενεργοποίηση των παραπάνω συνόλων pinouts. Ένα θετικό στο pin # 1 διατηρεί τα παραπάνω σύνολα pinouts ενεργοποιημένα και ενεργά, ενώ μια αρνητική ή 0V τροφοδοσία τους απενεργοποιεί αμέσως.

Ακριβώς πανομοιότυπα, το Pin # 15 και το pin # 10 γίνονται οι είσοδοι ελέγχου για τις αντίστοιχες εξόδους pin # 14 και pin # 11 και αυτές παραμένουν λειτουργικές μόνο εφόσον το pin # 9 διατηρείται σε θετική λογική και απενεργοποιείται όταν είναι λογική 0V εφαρμόζεται σε αυτό το pinout.

Όπως εξηγήθηκε προηγουμένως, ο πείρος # 3 και ο πείρος # 6 μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ζεύγη πόλων τοτέμ τροφοδοτώντας ένα λογικό σήμα κατά της φάσης στον ακροδέκτη εισόδου # 7 και τον πείρο # 2. Δηλαδή, όταν ο πείρος # 2 τροφοδοτείται με θετική λογική, ο πείρος # 7 πρέπει να έχει αρνητική λογική και το αντίστροφο.

Αυτό θα επιτρέψει στους ακροδέκτες εξόδου # 6 και τον ακροδέκτη # 3 να λειτουργούν το συνδεδεμένο φορτίο σε μια αντίστοιχη κατεύθυνση και αντίστροφα όταν τα σήματα λογικής εισόδου αντιστρέφονται, η πολικότητα φορτίου αντιστρέφεται και θα αρχίσει να περιστρέφεται στην αντίθετη κατεύθυνση.

Εάν αυτή η ακολουθία αλλάξει γρήγορα, τότε το φορτίο λειτουργεί αντίστοιχα με τρόπο από-προς-μετά ή με τρόπο ώθησης.

Η παραπάνω λειτουργία μπορεί να αναπαραχθεί και στα άλλα πλαϊνά ζεύγη προγραμμάτων οδήγησης.

Οι είσοδοι Vcc ή θετικής προσφοράς για το IC διαμορφώνονται ανεξάρτητα για δύο διαφορετικές εισόδους τροφοδοσίας.

Το Pin # 16, (Vcc1) χρησιμοποιείται για τη λειτουργία των pinouts ενεργοποίησης και για τη λειτουργία άλλων εσωτερικών σταδίων λογικής του IC, και αυτό θα μπορούσε να παρέχεται με είσοδο 5V, αν και ο μέγιστος περιορισμός είναι 36V

Το Pin # 8, (Vcc2) χρησιμοποιείται ειδικά για την τροφοδοσία των κινητήρων και αυτό μπορεί να τροφοδοτηθεί με οτιδήποτε από 4,5V έως 36V

Ηλεκτρικές προδιαγραφές του IC L293

Το IC L293 έχει σχεδιαστεί για λειτουργία με οποιαδήποτε τροφοδοσία μεταξύ 4,5V και 36V, με μέγιστη προδιαγραφή χειρισμού ρεύματος όχι μεγαλύτερη από 1 amp (2 Amp σε λειτουργία παλμού, 5ms max)

Επομένως, οποιοδήποτε φορτίο εντός των προαναφερθεισών προδιαγραφών μπορεί να λειτουργεί σε όλες τις συζητούμενες εξόδους του IC L293.

Η λογική ελέγχου εισόδου δεν πρέπει να ξεπεραστεί πάνω από 7V, είτε ως συνεχής τροφοδοσία είτε ως τροφοδοσία PWM.

Χρήση L293 IC για εφαρμογή ελέγχου κινητήρα

Τώρα ας μάθουμε πώς να εφαρμόζουμε κυκλώματα ελεγκτή κινητήρα χρησιμοποιώντας το IC L293 μέσω διαφορετικών τρόπων λειτουργίας και χρησιμοποιώντας έως και 4 κινητήρες με ξεχωριστή εγκατάσταση ελέγχου.

Στην προηγούμενη δημοσίευσή μας μελετήσαμε τις λεπτομέρειες pinout και λειτουργίας του IC L293, εδώ μαθαίνουμε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το ίδιο IC για τον έλεγχο κινητήρων μέσω συγκεκριμένων λειτουργιών και διαμορφώσεων.

Λειτουργίες ελέγχου

Το IC L293 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο κινητήρων στις ακόλουθες λειτουργίες:

1) 4 κινητήρες μέσω ανεξάρτητων εισόδων PWM.

2) 2 Κινητήρες σε αμφίδρομη ή totem pole mode με έλεγχο ταχύτητας μέσω PWM

3) Ένας μονοφασικός κινητήρας BLDC με είσοδο PWM

Η παρακάτω εικόνα δείχνει πώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί το IC για τον έλεγχο κινητήρων με ανεξάρτητα χειριστήρια και επίσης πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας μοτέρ για την επίτευξη ενός αμφίδρομος έλεγχος :

Η αριστερή πλευρά του IC δείχνει ότι ένας κινητήρας έχει ρυθμιστεί να λειτουργεί σε αμφίδρομη λειτουργία. Για να βεβαιωθείτε ότι ο κινητήρας περιστρέφεται σε μία από τις επιλεγμένες κατευθύνσεις, ο πείρος # 1 και ο πείρος # 7 πρέπει να εφαρμόζονται με αντιφασική είσοδο 5V DC. Για να αλλάξετε την κατεύθυνση της περιστροφής του κινητήρα, αυτή η πολικότητα 5V θα μπορούσε να αλλάξει στα αναφερόμενα pinouts εισόδου.

Ο ακροδέκτης # 1 πρέπει να κρατηθεί ψηλά στη λογική για να διατηρηθεί ο κινητήρας και η λειτουργία IC ενεργοποιημένη, μια λογική 0 εδώ θα σταματήσει αμέσως τον κινητήρα.

Η τροφοδοσία στα pinout εισόδου ελέγχου θα μπορούσε να έχει τη μορφή PWM, αυτό θα μπορούσε επιπλέον να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της ταχύτητας του κινητήρα από 0 έως το μέγιστο απλά μεταβάλλοντας τον κύκλο λειτουργίας PWM.

Η δεξιά πλευρά του IC απεικονίζει μια διάταξη όπου μερικοί κινητήρες ελέγχονται ανεξάρτητα μέσω ανεξάρτητων εισόδων PWM στον αντίστοιχο πείρο # 15 και τον πείρο # 10.

Ο ακροδέκτης # 9 πρέπει να κρατηθεί ψηλά στη λογική για να διατηρήσει τη λειτουργία του κινητήρα και του IC. Ένα λογικό μηδέν σε αυτό το pinout θα σταματήσει αμέσως και θα απενεργοποιήσει τη λειτουργία των συνδεδεμένων κινητήρων.

Δεδομένου ότι τα αριστερά και τα δεξιά τμήματα του IC είναι πανομοιότυπα με τις λεπτομέρειες λειτουργίας του pinout, η απεικονιζόμενη διάταξη των κινητήρων θα μπορούσε να εναλλάσσεται μεταξύ των σχετικών pinouts για να επιτύχει την ίδια λειτουργία όπως εξηγείται παραπάνω, που σημαίνει ότι δύο μεμονωμένοι κινητήρες θα μπορούσαν να συνδεθούν στο αριστερή πλευρά του IC ακριβώς όπως εφαρμόζεται στη δεξιά πλευρά του IC στο διάγραμμα.

Παρομοίως, το αμφίδρομο σύστημα θα μπορούσε να ενσωματωθεί στη δεξιά πλευρά του IC pinouts ακριβώς όπως επιτυγχάνεται στην αριστερή πλευρά του IC στο παραπάνω απεικονιζόμενο διάγραμμα.

Το παραπάνω παράδειγμα δείχνει πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το IC L293 για τον έλεγχο 4 κινητήρων ξεχωριστά, ή 2 κινητήρων σε αμφίδρομη λειτουργία, και πώς μπορεί επίσης να ελεγχθεί η ταχύτητα χρησιμοποιώντας μια τροφοδοσία PWM στα αντίστοιχα σημεία εισόδου του IC.

Χρησιμοποιώντας το L293 για τον έλεγχο ενός διφασικού κινητήρα BLDC

Στην παραπάνω εικόνα μπορούμε να δούμε πώς μπορεί να ρυθμιστεί το IC L293 ώστε να ελέγχει έναν 2-φάση κινητήρα BLDC χρησιμοποιώντας τα υποδεικνυόμενα pinouts και μέσω μερικών εισόδων ελέγχου που εμφανίζονται ως έλεγχος Α και έλεγχος Β.

Ένας μονοφασικός κινητήρας μπορεί να φανεί συνδεδεμένος στις εξόδους του IC, ενώ οι είσοδοι είναι ενσύρματοι με ένα σύνολο πυλών NOT που καθίστανται υπεύθυνοι για τη δημιουργία της απαιτούμενης αντιφασικής λογικής εισόδου για τον έλεγχο του κινητήρα.
Τα σημεία ελέγχου A και Control B ενδέχεται να υπόκεινται σε εναλλακτική λογική για να επιτρέπεται η σωστή περιστροφή του διφασικού κινητήρα.
Η πολικότητα της εναλλασσόμενης λογικής αποφασίζει την περιστροφική κατεύθυνση του κινητήρα.
Για την επίτευξη γραμμικού ελέγχου ταχύτητας στον κινητήρα, μια λογική PWM θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε όλες τις εισόδους ελέγχου Α και ελέγχου Β και ο κύκλος λειτουργίας του θα μπορούσε να μεταβληθεί για την επίτευξη του επιθυμητού ελέγχου ταχύτητας στον συνδεδεμένο κινητήρα.

Εάν έχετε περαιτέρω αμφιβολίες σχετικά με τις τεχνικές προδιαγραφές ή το φύλλο δεδομένων ή τις λεπτομέρειες pinout του IC, μπορείτε πάντα να διστάσετε να σχολιάσετε παρακάτω για άμεσες απαντήσεις.