30 A H-brug met IRF3205 MOSFET-transistors

Overzicht:

• de aandrijfprestaties van deze IC's zijn vergelijkbaar met die van de L298, waarbij de drivers zich richten op stroom en efficiëntie, waardoor het motorvermogen en de levensduur van de batterij effectief worden benut
• bestand tegen hoge stroombelasting, max. stroom tot 30 A
• Aandrijving met remfunctie
• de driver gebruikt een volledige twee-chip half-brug driverchip en een N-kanaals MOSFET met zeer lage impedantie.
• MOSFET met N-kanaals IRF3205 MOSFET
• Motor vooruit: DIR = 1 PWM = PWM
• Motor achteruit: DIR = 0 PWM = PWM
• Parkeerrem: DIR = X PWM = 0 (X is een willekeurige stand)
• POWER is verbonden met de positieve pool van de voedingseenheid en GND met de negatieve pool van de voedingseenheid
• Toepassingsgebied: Diverse regelcircuits voor DC-motoren

Prestatieparameters van het product:

• max. stroom : 30A
• Spanning : 3V - 36V
• Nominale stroom: 10A
• Piekstroom: 30A
• Afmetingen : ongeveer 110 x 60 x 25 mm
• Gewicht : ongeveer 51 g

Leveringsomvang:

• 1x 30A H-brug met IRF3205 MOSFET-transistors

Gebruiksaanwijzing:

Volbrugaandrijving met hoge stroomsterkte voor gelijkstroommotoren, speciaal ontwikkeld voor robotica-wedstrijden:
Deze driver presteert aanzienlijk beter dan conventionele motoraandrijfchips zoals de L298. De nadruk ligt op een hoge stroomdoorgang en efficiëntie om de motorprestaties en de levensduur van de batterij effectief te maximaliseren. De driver kan hoge overbelastingsstromen aan, met een maximale stroom tot 30A.
Daarnaast heeft deze driver een remfunctie die de motor snel kan stoppen. Het remmen is snel en merkbaar en de functie is eenvoudig te bedienen.
De driver gebruikt twee volledige half-brug driverchips en N-kanaals MOSFET's met een extreem lage interne weerstand.
De volledige half-brug driverchips bieden een betrouwbare aandrijfmethode die de schakelverliezen van de MOSFET's minimaliseert en de energie-efficiëntie van de voeding verbetert. De MOSFET driver chips hebben een geïntegreerde hardwarematige remfunctie en een energieterugwinningsfunctie.
Deze driver overwint de beperkingen van conventionele voedings-IC's, die vaak een lage vermogensmarge hebben, evenals de complexe timing en complementaire besturingsuitdagingen van andere halfbrugcombinaties.

De MOSFET maakt gebruik van de N-kanaals IRF3205 MOSFET. Er worden twee speciale halfbrugchips gebruikt, waarbij de bovenste transistors worden aangestuurd door bootstrapcondensatoren. Dit zorgt ervoor dat de bovenste transistors voldoende spanning krijgen om de MOSFET-kanalen snel te openen, wat de acceleratie van de motor verbetert en tegelijkertijd snel remmen mogelijk maakt. Hierdoor kan het voertuig zowel snel starten als stoppen.
De driver kan werken met een PWM duty cycle van 0% tot 99%, zodat de motor voldoende aandrijfspanning krijgt.

Stuursignalen:
Aansturing van de motor:
- Motor vooruit: DIR = 1, PWM = PWM
- Motor achteruit: DIR = 0, PWM = PWM
- Stoppen en remmen van de motor: DIR = X, PWM = 0

Aansluiting van de motor en de voeding:
- POWER wordt aangesloten op de positieve pool van de stroombron, GND op de negatieve pool van de stroombron.
- De twee motoren worden aangesloten op respectievelijk MOTOR1 en MOTOR2.

Testinstructies: (Klanten die een Arduino of STM32 microcontroller gebruiken, moeten er rekening mee houden dat deze microcontrollers een langere initialisatietijd hebben. Het wordt aanbevolen om een 2K pull-down weerstand aan te sluiten op zowel PWM1 als PWM2)

1. Controleer het PWM-signaal: Deze stap is erg belangrijk. Voordat je het stuurbord gaat testen, moet je eerst met een oscilloscoop of multimeter controleren of het PWM-signaal dat je aanlevert correct is. Neem deze stap niet te licht op, maar controleer het eerst. De controlemethode is als volgt: Als je een oscilloscoop gebruikt, kun je het PWM-signaal direct op het scherm zien. Met een multimeter kun je de spanning berekenen op basis van de duty cycle van je PWM-signaal. Bijvoorbeeld: In een hoge stand geeft de poort van de microcontroller 5V uit. Met een PWM van 60% zouden we met de multimeter een uitgangsspanning van 3V moeten meten op de PWM-uitgang (5V * 60% = 3V). Pas de duty cycle aan en controleer of deze overeenkomt met de juiste veranderingen. Het is ook aan te raden om de PWM aan het begin van het hoofdprogramma op 0 te zetten.

2. Nadat de eerste stap is voltooid, kan de driverprint worden getest: Sluit de motor eerst niet aan. Voer de andere signalen en spanningen in zoals normaal. Gebruik een multimeter of oscilloscoop om de golfvorm tussen de motoraansluitingen te testen. Als we bijvoorbeeld de eerste regel testen: PWM1, DIR1, +5V, GND, POWER, GND staan normaal onder spanning. Gebruik een oscilloscoop om de golfvorm tussen de twee aansluitingen van motor1 te controleren, of de frequentie en duty cycle overeenkomen met PWM1 en de amplitude gelijk is aan de voedingsspanning. Als er geen oscilloscoop beschikbaar is, kun je een multimeter gebruiken om de spanning tussen de klemmen van Motor1 te meten om te zien of deze gelijk is aan de voedingsspanning * PWM1. Als dat zo is, ga dan verder met de volgende stap.

3. Als je de bovenstaande test hebt uitgevoerd, kun je de motor aansluiten en testen: Het is belangrijk op te merken dat de driver kan werken met een PWM duty cycle van 0% tot 99% als de motor is aangesloten, zodat de motor voldoende aandrijfspanning krijgt. Als de motor is aangesloten, mag er geen direct signaal op hoog niveau worden gegeven en mag het signaal niet open blijven. De frequentie moet tussen 400Hz en 20kHz liggen.

PWM1 en DIR1 sturen de eerste motor aan:
- PWM1 regelt de draaisnelheid van de motor. Het PWM-bereik loopt van 0 tot 99% duty cycle.
- DIR1 regelt de draairichting: Met een waarde van 1 draait de motor vooruit, met een waarde van 0 draait de motor achteruit.
PWM2 en DIR2 regelen de tweede motor:
- PWM2 regelt de rotatiesnelheid van de motor. Het PWM-bereik loopt ook van 0 tot 99 % duty cycle.
- DIR2 regelt de draairichting: Met een waarde van 1 draait de motor vooruit, met een waarde van 0 draait de motor achteruit.