2018年2月4日日曜日

5インチゲージ  台車の製作(その6)

PWM方式のDCモーター駆動回路の実験(1)



 PWM方式のDCモーター駆動回路を実験してみました。


 今回は 、タイマー555+ μPC339C+2Sk2233シングル・ローサイドスイッチングの簡単回路です。






回路図とシミュレーション(TINA 9 Book版)の様子です。

コンパイラとダイオード等は実際に使用したものとは異なっています。

R1は実際に実験した写真の回路では1kΩを使用しています。




 回路は、タイマー555の6番ピンに出る三角波と基準電圧位をコンパレータμPC339Cで比較することで、デューティ比を0%から100%まで変化できる矩形波をつくります。基準電位を変えることにより矩形波のデューティ比を可変できます。その矩形波でN型CMOS-FETをスイッチングします。



1.三角波の周波数を調整します



 今回使用した2kΩの可変抵抗と0.033μFのコンデンサーで、30Hzから7000Hzの範囲で変更可能でした。
秋月のオシロキットが役立っています。周波数も直読でき便利でした。



2.やってみます。

   (1)コンパレーターμPC339Cの
①インプット端子(-)にNE555のスレッショルド(6番ピン)に出ている三角波

②インプット端子(+)に基準電位

     をそれぞれ入力します。



μPC339Cは2つの電位を比較し

(2)三角波の電位が基準電位より低いときはHigh

(3)三角波の電位が基準電位より高いときはLow

となる矩形波を出力します。上の写真をクリックして拡大してみてください。周波数はおよそ150Hzで実験してみました。


※ オシロの画面中の左側に小さな三角形が見えますが、この三角形が電位0のポジションです。


三角波を変えずに基準電位だけを上げてみます。



(4)基準電位を可変とすることで矩形派のHとLの時間比(デューティ比)が変化します。上の写真をクリックして拡大してみてください。


 次の動画でデューティ比が0%から100%まで変わることが確認できます。


写真をクリックしてみてください。


 冒頭にも書きましたが、コンパレーターμPC339Cの出力(矩形波のH,L)でFETをスイッチングしてやれば、デューティ比に応じた電流をモーターに流すことができます。PWM( pulse width modulation)方式です。



3.小型モーターを回してみました。


写真をクリックすると動画がみられます。

 実験をしてみて、PWM方式が少し理解できたように思います。



 次回は、製作中の5インチゲージ用吊りかけ駆動装置の停動トルクとパワーの測定実験を試みたいと思っています。



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