Все, що ви завжди хотіли знати про L293D, але ніколи не наважувались запитати;
У робототехніці цей компонент став необхідним для будь-якого любителя, який шукає просте рішення для управління двома двигунами свого мобільного робота за допомогою коліс. Це подвійний H-міст з біполярними транзисторами для індуктивних навантажень, як і двигуни постійного струму.
Ви думаєте, що знаєте все про цей компонент та його облицювання, SN754410NE, знаєте всі схеми реалізації з однією, двома або трьома лініями управління, знаєте сигнали, які слід застосовувати для управління ним. Якщо так, ідіть своєю дорогою, я вас нічого не навчу, інакше залишайтесь і читайте далі.
Цей документ буде заповнений на основі запитань, які ви мені задаєте. Скажи мені, що ти хотів би знати, і я знайду час, щоб висвітлити це тут.
Наступна інформація передбачає, що ви знайомі із загальними технічними характеристиками L293D та його еквівалентом. в іншому випадку, ось дві таблиці даних.
Причини його успіху
Цей компонент часто використовується для керування двома двигунами постійного струму від мікроконтролера. Хоча він дуже старий, майже 30 років, він залишається посиланням у цій галузі. Існує кілька причин такого довголіття. Перший - це відсутність альтернативи цьому компоненту. У цій коробці немає подвійного інтерфейсу двигуна. Існує його більш потужна версія, L298, якій також майже 30 років, але це не та сама коробка, і потрібно додати ще 8 діодів вільного ходу. Є також кілька одиничних або подвійних компонентів підсилювача потужності, які можна використовувати як інтерфейс двигуна, але вони не були розроблені для цього і не виконують те саме. Не забуваємо, що L293D - це справжній інтерфейс двигуна з ланцюгом живлення та окремим джерелом живлення для вихідних каскадів та ланцюгом управління в логіці TTL на 5 вольт. У тому ж дусі, що і підсилювачі потужності, існують транзисторні драйвери MosFet. Ці компоненти, спочатку призначені для керування силовим транзистором MosFet, також можуть використовуватися для керування невеликим двигуном.
Друга причина пов’язана з його технологією. Вироблений в біполярній технології, він довгий час залишався єдиним компонентом, здатним приводити в дію двигуни низької напруги, менше 10 вольт. До кінця 90-х років транзистори MosFet не могли реалізовуватися без напруги приводу затвора більше 10 вольт. Деякі компоненти в технології MosFet існували, але для роботи їм було потрібно не менше 12 вольт. Але завдяки більш значущому випадку вони змогли замінити L298, досить крихкий у зборах початківців.
Третя причина пов'язана з його справою. Інтегральну схему в пакеті DIL 18 легко протестувати на тестовій платі та легко використовувати на аматорській друкованій платі. З тих пір він також доступний у вікні CMS, отримати яке досить складно. Але у випадках SMD в технології MosFet під низькою напругою є нові, більш ефективні компоненти.
І нарешті, ми повинні вірити, що ринок моторних інтерфейсів під 1А в ті роки не був цікавим. Дійсно, якщо ми уважно розглянемо характеристики L293D, у нас будуть причини для розчарування. Його продуктивність погана. Ви можете втратити до 40% енергії та підняти температуру без потреби. H-міст з дискретними транзисторами був би більш ефективним.
Домінують над звіром
Перш ніж бажати приручити звіра, ви повинні переглянути його принципову схему та таблицю істинності.
Подивіться, подивіться на дизайн
Дивлячись на цю діаграму, ми не знаходимо нічого дуже складного. Символ трикутника вказує на те, що вихідний рівень на Y диктується рівнем на вході A. Таблиця істинності підтверджує це зауваження. Цей символ буде називатися підсилювачем. На щастя, той самий символ використовується для представлення операційних підсилювачів. Ми також помічаємо наявність лінії перевірки пари підсилювачів.
Стандартне застосування, мало використовується
Перша ідея схеми реалізації полягатиме в підключенні двигуна між двома виходами, що мають однакову лінію перевірки. Цей рядок перевірки буде встановлений на логічно високий рівень. Щоб повернути двигун в одну сторону, високий рівень логіки буде застосований до одного з двох входів, а низький рівень логіки до іншого входу. Щоб повернути двигун у зворотному напрямку, логічні рівні на входах будуть перевернуті. тому нам потрібно лише дві лінії для управління двигуном. Але що відбувається, коли вхідні сигнали на одному рівні? Згідно з таблицею істинності, обидва клемники двигуна будуть мати однаковий потенціал. Яким би не було значення потенціалу, 0 вольт, 9 вольт або інше значення, така ситуація відповідає короткому замиканню двигуна. Однак коротке замикання на двигуні еквівалентно динамічному гальмуванню, якщо двигун працював до того, як опинився в цій ситуації. внутрішні діоди вільного ходу вступають у дію, щоб уникнути руйнування транзисторів, які перебувають на зворотному шляху струму.
Ця досить проста схема не часто використовується любителями. Чому ?
Додаткове застосування, широко застосовується
Ця схема є різновидом стандартної схеми. Його перевага полягає у використанні перевірочної лінії (Enable) для зміни швидкості обертання двигуна незалежно від напрямку обертання. це обирається одним рядком, прикладеним до одного з входів A, знаючи, що ми завжди матимемо реверс на іншому вході A. Інвертуючий логічний затвор реалізує цю останню функцію.
При роботі з цією діаграмою напруга Vcc2 подається на клеми двигуна, коли лінія перевірки висока. Потім він відключається на низькому рівні на лінії перевірки. В цей час це внутрішні діоди вільного ходу, які вступають у дію, щоб уникнути переривання струму в двигуні. Тут немає гальмування, але вільного ходу, на відміну від попередньої схеми.
Ця остання ситуація не найкраща для двигуна, якщо ви не хочете мати нейтральну точку, щоб повернути колесо вручну. Дійсно, на великій кількості збірок важливо, щоб двигун був "застопорений" у всіх точках. Однак при цій збірці навантаження буде мати більший вплив на двигун і, отже, на загальну роботу, завдяки цьому "отвору" через ефект вільного ходу.
Ось чудове відео про те, як це працює, індійською англійською мовою, в тексті. L293D_Youtube