PWM controller voor een 24V DC motor vinden en aansluiten

[Benm]

Prima voeding lijkt me, meer dan voldoende vermogen.
 
Ik weet niet of je van plan bent de voeding voor motor via die kleine schakelaartjes aan te sluiten, maar dat zou ik niet doen. 

[Olof Bosma]

Behalve alles wat door Michel is aangegeven heb ik ook twee aan/uit schakelaars gekocht en kunstof behuizing voor het geheel. Waar in het schema dienen deze te worden aangesloten?
 
Tevens, wat het onderste schema van Michel betreft, wat moet ik hier precies mee doen doen?
 

 
Op grond van het interne circuit van de 555 zou ik de schakelaar met zijn common aan pen 4 van de 555 verbinden, de NO aan Vcc en de NC aan massa. Misschien heeft Michel nog zo'n schakeling liggen om dat even te proberen, anders zou ik het er maar op wagen.
Het onderste schema dient om 5 volt te maken uit je 24V-voeding.

[visualsense]

Ik heb de NE555 chip op de printplaat gesoldeerd. Het volgende dat ik wil plaatsen is de condensator. Ik heb net op internet gezien dat er een + en - op zit. Waar komt de + kant volgens het schema? (Op de 1e - of op de 2e pen van de NE555?)

[visualsense]

Wat de tantaal condensator betreft, ik ben er inmiddels achter.

[Olof Bosma]

Ja, min aan massa. Het is handig wanneer je die tantaal nog kunt vervangen voor het geval straks blijkt dat de schakelfrequentie (te) veel van 20 kHz afwijkt.

[visualsense]

Hierbij het resultaat. Het is de eerste keer, dus niet het mooiste soldeerwerk, maar mijn beste poging. Morgen zal ik met een loep bekijken of er geen ongewenste verbindingen zijn.
 
Wat ik me verder afvraag, een potmeter heeft een plus, een min en een loper. Hoe sluit ik deze precies aan volgens het schema?

[Olof Bosma]

Gefeliciteerd!
De loper van de potmeter is de middelste poot. Sluit de buitenste poten willekeurig aan en als straks de schakeling bij het naar rechts draaien het toerental vermindert (dat wil je waarschijnlijk niet), dan wissel je de buitenste aansluitingen om.
Hoe ga je dit testen? Een manier is bv. met een achterlicht van een fiets tussen de uitgang en massa. Dat kan die 555 wel sturen. Dat lampje moet bij het draaien aan de potmeter keurig hard en zacht gaan branden. Met een luidspreker in serie met het lampje kun je ook de schakelfrequentie horen. Ik hoop dat die niet al te erg verloopt bij het verdraaien van de potmeter. Als die werkelijk 20 kHz is zul je niets horen, maar ik vermoed dat het wel een stuk lager is. Dan kun je de condensator van 1 μF verlagen tot de frequentie naar wens is (net boven de gehoorgrens). De frequentie is omgekeerd evenredig met de waarde van de condensator.
Wellicht later indien nodig andere diodes (germanium of schottky) plaatsen om het bereik te vergroten.

[Benm]

De middelste pin is de loper, en dat is ook de middelste pin in het schema. 
 
Voor de buitenste twee moet je even kijken hoe het uitkomt bij een paneelpotmeter, maar je kunt dat eventueel verkeerd doen en ze omwisselen als het maximale toerental bereikt wordt als je de potmeter linksom draait. 
 
Ik zou trouwens de 5 volt voeding op hetzelfde printje als de 555 zetten, maar dat is eigen keuze

[Michel Uphoff]

@Olaf: Misschien heeft Michel nog zo'n schakeling liggen om dat even te proberen, anders zou ik het er maar op wagen.

 
Nee, helaas niet meer. Ik heb mijn protobordjes en elektronica spulletjes een jaar of 10 geleden gedumpt.
Het is inderdaad wel een circuit waar ik zelf het liefst met een scoop en wat verschillende weerstands- en condensatorwaarden een tijdje mee zou experimenteren om de meest geschikte dimensies te kiezen. Wat precies de invloed van beide dioden op de standaard frequentieberekening, 1,44 / ((R1 + 2*R2) * C1) is weet ik eigenlijk niet meer. Maar wel weet ik dat deze schakeling geen vaste frequentie heeft.
Vreemd nauwe tolerantie voor die frequentie, ik hoop maar dat het werkt op deze motor en dat er niet iets van een filter aanwezig is. Waarschijnlijk moet de capaciteit van de condensator flink omlaag richting pakweg 0,01 µF.
 

Wat ik me verder afvraag, een potmeter heeft een plus, een min en een loper. Hoe sluit ik deze precies aan volgens het schema?

 
Een potmeter heeft drie aansluitingen, er is geen min of plus. De middelste aansluiting is de loper en die zit aan de weerstand van 1 k en de twee buitenaansluitingen aan beide diodes. Draait de knop 'de verkeerde kant op' dan verwissel je de twee buitenaansluitingen.

[visualsense]

Je zou de benodigde 5 volt (TTL) spanning kunnen krijgen door een LM7805 op de 24 volt voedingsspanning aan te sluiten, als volgt. De uitgang (3) gaat dan naar pen 8 van de 555.
 
IC-7805.jpg

 
@Michel: Zou je voor mij de onderdelen willen specificeren? Dan kan ik ze aanschaffen en proberen dit te maken.
 

 
Op grond van het interne circuit van de 555 zou ik de schakelaar met zijn common aan pen 4 van de 555 verbinden, de NO aan Vcc en de NC aan massa. Misschien heeft Michel nog zo'n schakeling liggen om dat even te proberen, anders zou ik het er maar op wagen.
Het onderste schema dient om 5 volt te maken uit je 24V-voeding.

 
@Olaf: Zou je me kunnen uitleggen welke van de drie pinnen op de schakelaar de common, de Vcc en de massa is.
 
Op het circuitje:
 
- Is de massa aangeduid met GND? En hierop sluit ik dan de NC aan?
- Is de Vcc aangeduid met +6V? En hierop sluit ik dan de NO aan?
 
Ik ga straks maar even het boek Elektronica voor Dummies halen bij de boekhandel; om alle adviezen die ik hier op het forum lees beter te kunnen begrijpen.

[Olof Bosma]

De stabilisator is bij vele fabrikanten verkrijgbaar en dan zit 7805 in de typeaanduiding, zoals die van Michel: LM7805. Ik neem aan dat het circuit niet zo ver van de voeding komt te zitten. Dan zou ik aanraden de eerste 100 μF elco weg te laten. De voeding heeft namelijk nogal wat HF-rimpel en dan krijg je die storing in de vorm van stroom in de verbinding. De nadelen zijn dan groter dan de voordelen.
De beide condensatoren aan de uitgang kun je ook vervangen door een tantaal die je nu al hebt van 1 μF. Je hebt er nu twee van, dus een extra, en die ga je toch overhouden want die waarde is voor jouw toepassing veel te groot. Ik zag Michel nu al schattingen doen van 100x zo klein (i.v.m. de schakelfrequentie). Maar dat moet je pas aanpassen als je weet hoe het met 1 μF uitpakt.
Als je de toonhoogte die je nu krijgt (via een luidspreker #22) vergelijkt met bv. een gitaar en je vertelt mij welke noot het daarop is, zal ik je de frequentie melden. Dan kunnen we de definitieve waarde voor de timer C van de 555 vaststellen.
 
 

 
@Olaf: Zou je me kunnen uitleggen welke van de drie pinnen op de schakelaar de common, de Vcc en de massa is.
 
Op het circuitje:
 
- Is de massa aangeduid met GND? En hierop sluit ik dan de NC aan?
- Is de Vcc aangeduid met +6V? En hierop sluit ik dan de NO aan?
 
 

 
Meestal staan dit soort coderingen op de schakelaar. De term Vcc staat voor de voedingsspanning (nu +6 volt, maar dat moet dan +5 volt worden). Met massa bedoel ik inderdaad GND (sorry, ik had even de moeite moeten nemen om naar de terminologie van Michel te kijken).
Als er op dat schakelaartje niets staat, sluit dan de middelste poot op pen 4 van de 555 aan, de ene buitenste op GND en de andere buitenste op +5 volt. Later zie dan wel wat aan en uit is.

[visualsense]

Nog een vraag...
 
In het schema, rechts onderin, aangesloten op pin 3 van de NE555. Wat voor draad is dit?

[visualsense]

 
Meestal staan dit soort coderingen op de schakelaar. De term Vcc staat voor de voedingsspanning (nu +6 volt, maar dat moet dan +5 volt worden). Met massa bedoel ik inderdaad GND (sorry, ik had even de moeite moeten nemen om naar de terminologie van Michel te kijken).
Als er op dat schakelaartje niets staat, sluit dan de middelste poot op pen 4 van de 555 aan, de ene buitenste op GND en de andere buitenste op +5 volt. Later zie dan wel wat aan en uit is.
 

 
Op de volgende foto is te zien welke schakelaartjes is heb:
 

IMG_7519.JPG (66.15 KiB) 1027 keer bekeken

 
De middelste poot heb ik op pen 4 aangesloten. Een buitenste poot wil ik aansluiten op de GND, maar moet ik dit voor of na de condensator (tussen de condensator en de chip) doen?
 
Hier een foto van het circuitje tot zo ver:
 
[attachment=22066:IMG_7520.JPG]
 
(De gele lijnen zijn de verbindingen op de achterzijde van de printplaat.)
 
@Olaf: Kan je omschrijven waar op de GND en waar op de +5V ik de draadjes van het schakelaartje precies moet aansluiten?
 
Als ik het goed begrepen heb dan is de output van het bovenstaande circuit +6V en moet dat d.m.v. een circuitje met de IC7805 naar +5V worden omgezet. Waar in de bovenstaande foto wordt dit deel geplaatst?

[Michel Uphoff]

@Michel: Zou je voor mij de onderdelen willen specificeren? Dan kan ik ze aanschaffen en proberen dit te maken.

 
1x LM 7805 (driepoots voltage regulator)
1x elektrolytische condensator 10 microfarad (heeft plus en min!)
1x keramische condensator 100 nanofarad (geen plus of min)
eventueel (maar zoals Olaf opmerkt waarschijnlijk niet nodig bij kortere verbinding tussen de LM 7805 en de accu's) 1x elektrolytische condensator 100 microfarad (heeft plus en min!)

Voltage-regulator-pinout.png (7.58 KiB) 1027 keer bekeken

Het geheel past met groot gemak op het printplaatje dat je al hebt. De input gaat naar de + van de accu, de middelste naar de min van accu, PWM en motor, en de output naar de 5 volt pin van de 555.
 

Maar ik zie op de motoraansluitingen ook een pin 12 met de omschrijving '+ 5vDC Logic Power'. Ik ken deze motoren niet, en vraag mij nu af wat daar mee bedoeld wordt: Levert deze pint 5v, en kan de PWM daar op aangesloten worden, zodat de LM7805 niet nodig is, of moet er op deze pin 5v gezet worden om de interne logische schakeling te voeden? (Olaf, Ben ?)

 
 

In het schema, rechts onderin, aangesloten op pin 3 van de NE555. Wat voor draad is dit?

 
Dat is de PWM uitgang. Op deze draad verschijnt een blokgolf (afwisselend +5v en 0v) met een variabele duty cycle, die is in het schema er bij getekend. Deze draad gaat dus naar de PWM ingang van de motor.

[Olof Bosma]

 
Op de volgende foto is te zien welke schakelaartjes is heb:
 
De middelste poot heb ik op pen 4 aangesloten. Een buitenste poot wil ik aansluiten op de GND, maar moet ik dit voor of na de condensator (tussen de condensator en de chip) doen?
 
@Olaf: Kan je omschrijven waar op de GND en waar op de +5V ik de draadjes van het schakelaartje precies moet aansluiten?
 
Als ik het goed begrepen heb dan is de output van het bovenstaande circuit +6V en moet dat d.m.v. een circuitje met de IC7805 naar +5V worden omgezet. Waar in de bovenstaande foto wordt dit deel geplaatst?

 
De verbindingen op je print zijn zo kort en de functie van de schakelaar is zo weinig kritisch, dat je gewoon het punt pakt dat het gemakkelijkst bereikbaar is. Dus bv. aan de rand van de print. Als je maar een elektrische verbinding hebt met resp. pin 1 en pin 8 van de 555. Die +6 V die in het schema staat heeft betrekking op hoe Michel de schakeling destijds gebruikte. Maar zo ga jij dat niet doen; we voeden het circuit nu met +5 V omdat de logica van de motor daar ook voor gemaakt is.
Die +5 V komt uit het stabilisatorcircuit met de LM7805, die het maakt uit de +24 V uit je 300W-voeding, die nodig is voor de motor zelf. +6 V gaat dus nergens voorkomen.
 

 

Maar ik zie op de motoraansluitingen ook een pin 12 met de omschrijving '+ 5vDC Logic Power'. Ik ken deze motoren niet, en vraag mij nu af wat daar mee bedoeld wordt: Levert deze pint 5v, en kan de PWM daar op aangesloten worden, zodat de LM7805 niet nodig is, of moet er op deze pin 5v gezet worden om de interne logische schakeling te voeden? (Olaf, Ben ?)
 

 
Je zou uit de documentatie inderdaad kunnen begrijpen dat pin 12 +5 V levert, maar dat lijkt mij erg onwaarschijnlijk. Vooral omdat de benaming: '+5 VDC (Logic Power)' erg veel lijkt op '+24 VDC (Motor power)'; en die laatste moet echt van buiten worden toegevoerd.
 

 

Dat is de PWM uitgang. Op deze draad verschijnt een blokgolf (afwisselend +5v en 0v) met een variabele duty cycle, die is in het schema er bij getekend. Deze draad gaat dus naar de PWM ingang van de motor.
 

 
Verder raad ik je sterk aan, om voordat je ook maar iets met die motor verbindt, eerst de boel los te testen (#26). 
Dat kun je dus al doen nog voordat je die motoren en de voeding aanschaft. Voor de test kun je de stabilisator ook bv. met een 9V-batterijtje voeden.