Электронный модуль "Силовой ключ"
1. Назначение устройства
Электронный модуль «Силовой ключ» ПЭМ10.112 (Рис. 1.1) является элементом системы управляющей электроники «Эвольвектор ВЕРТОР» (далее ВЕРТОР). Он относится к классу коммутационных устройств и предназначен для управления мощной нагрузкой (до 140 Вт), подключенной к нему. Модуль может найти применение при сборке образовательных стендов и робототехнических конструкций, в которых подразумевается использование мощных нагрузок (двигателей, светодиодных лент и др.).
Рис. 1.1
Устройство не является автономным и рассчитано на применение совместно с программируемыми контроллерами и шилдами,входящими в систему ВЕРТОР (подробная информация о системе представлена на сайте https://academy.evolvector.ru).
2. Конструкция модуля и назначение выводов (контактов)
Модуль «Силовой ключ» выполнен в форме печатной платы, на которой смонтированы разъем для подключения модуля к контроллеру, клеммник для подключения нагрузки и MOSFET транзистор, управляющий работой подключенной нагрузки (Рис. 2.1)
Рис. 2.1
Плата имеет типоразмер U1 (1 unit) и четыре крепежных отверстия под винты М3. Межосевое расстояние крепежных отверстий и физические размеры модуля представлены на рисунке 2.2. По расстоянию междукрепежными отверстиями (кратно 8 мм) модуль совместим с конструкторами Эвольвектор, LEGO, MakeBlockи может крепиться к их деталям с помощью стоек.
Рис. 2.2
Подключение модуля осуществляется с помощью разъема XH-2.54-4P, выводы которого имеют следующее назначение:
VCC - к “+” источника питания контроллера;
PWM – контакт для подачи от цифрового вывода контроллера управляющего сигнала, который может иметь широтно-импульстную модуляцию;
GND - земля (общий провод).
Для указанных контактов на печатной плате модуля нанесена соответствующая маркировка белого цвета.
3. Принцип работы
Основным элементом модуля является MOSFET транзистор с N каналом, который может пропускать через себя большие токи. Сопротивление сток-исток при открытии такого транзистора крайне мало. Принципиальная схема MOSFET транзистора, иллюстрирующая его принцип действия, приведена на рисунке 3.1.
Рис. 3.1
Если подать напряжение определенной величины на затвор, то величина сопротивления сток-исток во много раз уменьшится и транзистор откроется. На этом основана работа электронного модуля ПЭМ10.112.
Получается, что если подключить к контактам сток и исток нагрузку с отдельным источником питания, а на затвор от контроллера подавать управляющие сигналы (логические «1» и «0» или ШИМ-сигнал), то можно управлять работой данной нагрузки. Таким образом выполняется управление относительно мощной нагрузкой с помощью слаботочных сигналов.
В модуле «Силовой ключ» используется MOSFET транзистор с каналом N-типа. Это значит, что при подключении нагрузки к выводам клеммника необходимо соблюдать следующие правила:
1. Исток транзистора (вывод клеммника №2) должен быть подключен к земле внешнего источника питания;
2. Нагрузка и «плюс» внешнего источника питания должны быть подключены к стоку.
В качестве примера подключения внешнего устройства (нагрузки) к модулю на рисунке 3.2 приведена схема управления мотор-редуктором.
Рис. 3.2
Здесь в качестве внешнего блока питания мотора используется батарейный отсек с двумя аккумуляторами. Следует обратить особое внимание на полярность включения указанного блока питания. Контакт №2 клеммника подключен к «минусу» источника питания. А его«плюс» через мотор соединен с контактом №1.
Работой транзистора также можно управлять с помощью высокочастотных сигналов. Если подавать наего затвор ШИМ-сигнал, то частота его открытия/закрытия будет происходить с заданной на входе частотой и скважностью. Таким образом результирующее напряжение на нагрузке будет меньше, чем напряжение питания. Так, на рисунке 3.3 приведена диаграмма с иллюстрацией поведения мотор-редуктора в зависимости от сигнала, подаваемого на затвор транзистора (линия PWM модуля) от цифровой линии 7 контроллера.
Рис. 3.3
4. Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Размеры модуля, мм | 22х29 |
| Тип разъема | XH-2.54-4P |
| Номинальное напряжение питания, В | 5 |
| Максимально допустимое напряжение сток-исток, В | 30 В |
| Максимально допустимый ток сток-исток, А | 58 А |
| Ток сток-исток при UСИ=12 В и температуре окружающей среды 25 ºС |
12 А |
| Допустимая мощность подключаемой нагрузки при UСИ=12 В и температуре окружающей среды 25 ºС |
144 Вт |
| Диапазон допустимых температур корпуса, ºС | От -55 до +175 |
| Тип используемого MOSFET транзистора | N-канал |
5. Условия гарантии
ООО «Эвольвектор» гарантирует работоспособность электронного модуля на протяжении всего гарантийного срока эксплуатации, который составляет 12 месяцев с момента приобретения устройства. Также гарантируется совместимость модуля с другими устройствами системы управляющей электроники ВЕРТОР.
Гарантийные обязательства производителя распространяются только на ту продукцию, которая не имеет повреждений и не выведена из строя в результате неверных действий пользователя.
По вопросам гарантийного обслуживания, а также по всем техническим и информационным вопросам можно обращаться на электронную почту:
info@evolvector.ru
help@evolvector.ru
а также по телефону +7 (499) 391-01-05
Адрес для корреспонденции: 143300, Московская область, г. Наро-Фоминск, ул. Московская, д.15.
Написать отзыв
Ваше Имя:Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
Оценка: Плохо Хорошо
Введите код, указанный на картинке: