Pengontrol Kecepatan PWM 2000 Watt DIY: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Saya telah bekerja untuk mengubah sepeda saya menjadi sepeda listrik menggunakan motor DC untuk mekanisme pintu otomatis dan untuk itu saya juga telah membuat baterai dengan nilai 84v DC.

Sekarang kita membutuhkan pengontrol kecepatan yang dapat membatasi jumlah energi yang dikirim ke motor dari baterai. Sebagian besar pengontrol kecepatan yang tersedia secara online tidak diberi peringkat untuk tegangan tinggi itu, jadi saya memutuskan untuk membuatnya sendiri. Jadi itulah proyek ini, untuk merancang dan membangun pengontrol kecepatan PWM yang disesuaikan untuk mengontrol kecepatan motor DC skala besar.

Langkah 1: Bahan Alat dan Keterampilan

Untuk proyek ini Anda memerlukan alat solder dasar seperti:

• Sebuah besi solder
• Memperdaya
• Tang dan pinset

Skema, file Gerber dan daftar komponen tersedia di sini.

Langkah 2: Merancang Pengontrol Kecepatan

Karena kami bertujuan untuk mengontrol kecepatan motor DC yang dapat kami gunakan dua teknik, Konverter uang yang akan menurunkan tegangan input tetapi agak rumit jadi yang kami putuskan untuk digunakan adalah Kontrol PWM (Lebar Pulsa Modulasi). Pendekatannya sederhana, untuk mengontrol kecepatan daya baterai dinyalakan dan dimatikan pada frekuensi tinggi. Untuk mengubah kecepatan, siklus kerja atau periode waktu mati sakelar diubah.

Sekarang sakelar mekanis tidak diharapkan untuk mengalami tegangan tinggi seperti itu sehingga pilihan yang tepat untuk aplikasi tersebut adalah MOSFET N-Channel yang secara khusus dibuat untuk menangani arus dalam jumlah sedang pada frekuensi tinggi.

Untuk mengganti MOSFET kita membutuhkan sinyal PWM yang dihasilkan oleh IC timer 555 dan siklus kerja sinyal switching divariasikan menggunakan potensiometer 100k.

Karena kami tidak dapat mengoperasikan 555 timer di atas 15v jadi kami memasukkan IC konverter Buck lm5008 yang menurunkan tegangan input dari 84VDC ke 10VDC yang digunakan untuk menyalakan IC timer dan kipas pendingin.

Sekarang untuk menangani arus yang besar, saya telah menggunakan empat MOSFET N-Channel yang terhubung secara paralel.

Selain itu saya telah menambahkan semua komponen gratis seperti yang dijelaskan dalam lembar data.

Langkah 3: Merancang Papan Sirkuit Tercetak

Ketika saya menyelesaikan skema, saya telah memutuskan untuk merancang PCB khusus untuk pengontrol kecepatan karena tidak hanya akan membantu kami menjaga semuanya tetap rapi, tetapi saya bermaksud merancang unit ini sehingga mampu melakukan modifikasi lebih lanjut untuk proyek DIY saya yang lain yang menggunakan motor DC besar.

Ide merancang PCB mungkin tampak membutuhkan banyak upaya, tetapi percayalah, semua itu sepadan ketika Anda mendapatkan papan yang disesuaikan. Jadi dengan pemikiran itu saya merancang PCB untuk unit pengontrol kecepatan. Selalu mencoba untuk menentukan wilayah tertentu seperti sirkuit kontrol dan daya di sisi lain sehingga ketika Anda menghubungkan semuanya bersama-sama, Anda baik-baik saja dengan lebar lintasan yang sesuai khususnya di sisi daya.

Saya juga telah menambahkan empat lubang pemasangan yang akan membantu untuk memasang pengontrol dan juga menahan kipas pendingin bersama dengan pendingin di atas MOSFET.

Langkah 4: Memesan PCB

Tidak seperti bagian khusus lainnya untuk Proyek DIY Anda, PCB pastilah yang paling mudah didapat. Ya Sekarang setelah kami membuat file gerber dari tata letak PCB kami yang telah selesai, kami hanya beberapa klik saja dari memesan PCB khusus kami.

Apa yang saya lakukan adalah menuju ke PCBWAY dan setelah melalui banyak opsi di sana saya mengunggah file gerber saya. Setelah desain diperiksa untuk kesalahan apa pun oleh tim teknis mereka, desain Anda diteruskan ke jalur produksi. Seluruh proses akan memakan waktu dua hari untuk menyelesaikan dan mudah-mudahan Anda akan mendapatkan PCB Anda dalam waktu seminggu.

PCBWAY telah memungkinkan proyek ini dengan dukungan mereka, jadi luangkan waktu Anda dan lihat situs web mereka. Mereka menawarkan PCB Standar, PCB Quick-turn, SMD dll jadi untuk diskon hingga 30% pada PCB Anda, kunjungi tautan ini.

File Gerber, skema dan BOM (Bill Of Material) untuk PCB pengontrol kecepatan tersedia di sini.

Langkah 5: Merakit PCB

Seperti yang diharapkan, PCB tiba dalam waktu seminggu dan hasil akhirnya terlalu bagus. Kualitas PCB benar-benar sempurna. Sekarang saatnya untuk mengumpulkan semua komponen seperti yang disebutkan dalam BOM (Bill of Material) dan meletakkannya di tempatnya.

Agar semuanya tetap mengalir, kita perlu memulai dengan komponen terkecil pada PCB yang dalam kasus kita adalah konverter Buck LM5008, komponen SMP. Setelah kami menyortirnya menggunakan jalinan solder karena kami tidak memiliki senapan panas untuk menangani komponen SMD, kami kemudian memasang induktor di sebelahnya dan pindah ke komponen yang lebih besar.

Setelah kami selesai merakit papan, saatnya untuk menjatuhkan timer 555 di tempatnya dengan takik ke arah yang benar.

Langkah 6: Mendinginkan Semuanya

Dengan kekuatan sebesar ini yang akan kita tangani, jelas hal-hal diperkirakan akan memanas. Jadi untuk mengatasinya kita akan membengkokkan MOSFET dan memasang kipas 12v dengan heat sink yang disambungkan di antaranya.

Dengan itu dilakukan, binatang pengontrol kecepatan PWM siap untuk bergulir.

Langkah 7: Menguji Pengontrol

Untuk menguji pengontrol, kami akan menggunakan paket baterai khusus 84v yang telah kami buat untuk sepeda listrik kami. Kontroler terhubung sementara ke unit baterai dan motor yang terpasang ke sepeda untuk menggerakkan roda belakang.

Saat saya mengaktifkan sakelar, pengontrol dihidupkan dengan kipas yang meniupkan udara di atas MOSFET. Saat saya memutar potensiometer searah jarum jam, motor mulai berputar dan secara bertahap meningkatkan kecepatan sebanding dengan putaran kenop.

Langkah 8: Hasil Akhir

Pada tahap ini pengontrol kecepatan sudah siap dan jauh melampaui harapan saya sejauh menyangkut hasil akhir. Pengontrol tampaknya beroperasi dengan mudah pada baterai 84v dan mengontrol kecepatan motor dengan lancar.

Tetapi untuk menguji pengontrol kecepatan ini pada beban, kami harus menyelesaikan proyek sepeda kami dan memasang semuanya di tempatnya. Jadi teman-teman untuk kinerja beban, nantikan video proyek mendatang yang merupakan proyek konversi sepeda listrik DIY.

Berlangganan dan nantikan video proyek mendatang.

Salam.

Raja DIY