NE555 ve MOC3041 ile motor kontrol devresi

[guclusat]

NE555, MOC3041 ve IGBT ile Yüksek Güçlü PWM Motor Kontrol Devresi (220V / 10A)​

Merhaba arkadaşlar,

Bugün elektronik dünyasının "isviçre çakısı" olan NE555 zamanlayıcı entegresini kullanarak, yüksek voltajlı ve akımlı motorların hızını nasıl hassas bir şekilde kontrol edebileceğimizi inceleyeceğiz. Bu projede odak noktamız, hem güvenli bir izolasyon sağlamak hem de yüksek güç değerlerine (220V AC/DC) ulaşabilmek.

Sistemin Çalışma Mantığı ve Öne Çıkan Özellikler:​

1. Hassas PWM Kontrolü: Motor hızını kontrol etmenin en verimli yolu olan Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM), NE555 entegresi üzerinden kurgulanmıştır. Bu sayede enerji kaybı minimuma indirilirken tork kaybı yaşanmaz.
2. Galvanik İzolasyon (MOC3041 / PC817): Devrenin kontrol kısmı (düşük voltaj) ile güç kısmı (yüksek voltaj) arasında tam bir elektriksel izolasyon sağlanmıştır. Bu, hem kullanıcının hem de kontrol devrelerinin güvenliği için hayati önem taşır.
3. IGBT Gücü (FGA25N120ANTD): Projede güç transistörü olarak kullanılan FGA25N120ANTD, bipolar ve alan etkili transistörlerin en iyi özelliklerini birleştirir. 1200V dayanımı ve 25A akım kapasitesi ile endüstriyel standartlarda bir performans sunar.
4. Sürücü Devresi (S8050 & S8550): IGBT'nin hızlı ve kararlı tetiklenmesi için özel bir "totem-pole" sürücü katmanı eklenerek anahtarlama kayıpları optimize edilmiştir.

Teknik Detaylar ve Uygulama:​

Devre üzerinde besleme katmanı için ayrı bir trafo ve LM7809 regülatörü kullanılarak osilatör kararlılığı artırılmıştır. Güç katmanında ise GBJ2510 köprü diyot ve RHRP3060 hızlı diyotlar ile sistemin yüksek frekanslardaki tepkisi mükemmelleştirilmiştir.

Malzeme listesi

 

[guclusat]

Elektrik motoru hız kontrolörü​

Motor şaftının hızını kontrol etmenin en etkili yollarından biri bu motora iletilen gücün darbe genişlik modülasyonunu (PWM) kullanmaktır. NE555 (veya LM555) zamanlayıcı yongası üzerinde basit ve etkili bir PWM denetleyicisi oluşturabilirsiniz. Böyle bir regülatör, voltaj kaynağını PWM frekansıyla bir elektrik motoruna kapatan bir elektronik anahtarı kontrol edebilir, anahtar AC veya DC için olabilir. Anahtarsız regülatör devresi şekilde gösterilmiştir:

 

[guclusat]

PWM kontrolörü 220V ( IGBT )​

NE555 yongasında 220 volt ve 10 amper için ilk PWM denetleyicisi yapılmış ve test edilmiştir. Ayrıca, plana göre, aynı basit PWM'yi, sadece devrenin güç ve kontrol parçaları arasında galvanik izolasyonla yapmak gerekir. Ayrıca IGBT transistörünü güç transistörü olarak kullanmaya çalışacağım, yani iyi bilinen FGA25N120ANTD. Bu PWM ayrıca NE555 çipinde yapılmıştır ve galvanik izolasyon en ünlü optokuplör PC817'de yapılmıştır. Ana osilatörün beslemesi ayrı bir transformatörden yapılır, bir VD7 diyot köprüsü ve bir DA4 LM7809 stabilizatörü vardır.

Bir güç transistörü olarak bir IGBT transistör denemeye karar verdim. Bipolar ve alan etkili transistörlerin avantajlarını birleştiren çok zor transistörler var. İyi bilinen transistör FGA25N120ANTD'yi seçtim. Normal çalışma için, bu transistörün farklı iletkenlikteki S8050 ve S8550 transistörlerinden yaptığım uygun bir sürücüye ihtiyacı var. FGA25N120ANTD transistörünün izin verilen maksimum parametreleri, 1200 voltluk bir toplayıcı-yayıcı voltajı ve hiç de fena olmayan 25 amperlik bir akımdır.

Güç diyot köprüsü 25 amper GBJ2510'a ayarlandı, yüke paralel ters bağlantıdaki diyot, maksimum 30 amper akıma ve 600 volt RHRP3060 gerilime sahip yüksek hızlı bir diyottur. Güç transistörü sürücüsüne transformatörsüz bir devre tarafından güç verilir - bunlar VD6, VD8, R11, R12, C7, C8 ve C9 elemanlarıdır.

 

[guclusat]

ne555 ile farklı bir devre daha

 

[guclusat]

 

[guclusat]