De Perfecte Motordriver Kiezen: Een Uitgebreide Gids

Wat Is Een Motordriver? Als je een motor wilt besturen met je Arduino, heb je een motordriver nodig. Maar wat is een motordriver, en hoe kies je de juiste?

In dit artikel beantwoorden we die vragen en meer! We bespreken welke typen motordrivers beschikbaar zijn, wat elk type kan doen, en hoe je de juiste kiest voor je project. Lees verder om alles te leren wat je over motordrivers hoeft te weten!

Wat is de motordriver?

Planetaire Tandwiel Bldc Motor

Een motordriver is een elektronisch apparaat dat de snelheid en richting van een elektrische motor bestuurt. Je kunt motordrivers gebruiken om kleine motoren te besturen zoals speelgoed, afstandsbediende auto's, of robots. Ook kun je het gebruiken om grotere motoren in industriële toepassingen te besturen.

Is Een Motordriver Noodzakelijk?

De hoofredenen voor het gebruik van een motordriver is om de microcontroller te beschermen tegen de grote stromen die nodig zijn om een motor aan te sturen. Als je probeerde een motor direct aan een microcontroller te koppelen, zou de stroom die door de microcontroller vloeit, het beschadigen.

De andere reden voor het gebruik van een motordriver is dat het meer vermogen kan leveren dan de microcontroller. Daarom is dit nuttig voor toepassingen waar je zware lasten moet verplaatsen of motoren moet aansturen die veel vermogen vereisen.

Hoe Werkt Een Motordriver?

Een motordriver IC is een vermogensversterker. Bovendien neemt het een laag-vermogen signaal van de microcontroller en versterkt het om voldoende vermogen te leveren om de motor aan te sturen.

Daarnaast hebben de meeste motordrivers ook ingebouwde bescherming tegen zaken als overstroom en overtemperatuur. Dit beschermt zowel de microcontroller als de motordriver zelf.

Hoe De Motor Te Stoppen (Remmen)

Als je de motor wilt stoppen, heb je twee opties:

– uittrollen (coasting):

dit is wanneer je de stroom van de motor haalt. Het nadeel is dat de motor blijft draaien voor een tijdje en zichzelf of wat er aan vastzit kan beschadigen.

– remmen (braking):

dit is wanneer je stroom aan de motor in de tegenovergestelde richting toepast. Dit zorgt ervoor dat de motor bijna onmiddellijk stopt.

Echter, het nadeel hiervan is dat het veel stress op de motor kan zetten en het kan beschadigen.

Welke je kiest hangt af van je toepassing. Als je de motor snel moet stoppen, moet je remmen gebruiken. Als je er niet om geeft dat de motor nog een tijdje door draait na het wegnemen van de stroom, dan kun je uittrollen gebruiken.

Een manier om erover na te denken is dit: als je op een fiets een heuvel af ging, zou je willen uittrollen. Maar als je op een fiets een heuvel op ging, zou je willen remmen.

Een ander ding om te overwegen is welk type motor je gebruikt. Als je een geborstelde DC motor gebruikt, dan heb je een motordriver nodig die de hoge stromen aan kan die deze motoren vereisen. Als je een stappenmotor gebruikt, heb je een motordriver nodig die micro-stappen kan.

Typen Motordriver

Er zijn twee hoofdtypen motordrivers: geborsteld en borstelloos.

Geborstelde motordrivers zijn typisch toepasbaar voor lagere-vermogen toepassingen zoals RC speelgoed. Plus, ze zijn ook gemakkelijker te gebruiken omdat ze geen speciale sensoren of controllers vereisen.

Borstelloze motordrivers zijn gebruikelijk voor hogere-vermogen toepassingen zoals drones en elektrische voertuigen. Bovendien zijn ze complexer te gebruiken omdat ze speciale sensoren en controllers vereisen.

Naast geborsteld en borstelloos, hebben we ook de volgende typen:

dc motordriver

DC Motor

Bron: Wikimedia commons

DC motoren zijn het meest voorkomende type motoren. Ze zijn gemeenschappelijk in alles van ventilators tot harde schijven. Verder kun je DC motoren gebruiken om de snelheid en richting te besturen.

servo motordriver

ServoDrive

Bron: Wikimedia commons

Servomotoren zijn toepasbaar in toepassingen die nauwkeurige controle vereisen, zoals robots en CNC machines.

Bovendien kun je de servomotor gebruiken om de positie, snelheid en koppel te besturen.

stappenmotordriver

Stappenmotor

Bron: Wikimedia commons

Een stappenmotordriver is een type elektrisch motor die elektrische energie omzet in mechanische energie. En je kunt ze gebruiken om de snelheid en richting te besturen.

Daarnaast zijn ze toepasbaar in toepassingen die nauwkeurige positionering vereisen, zoals printers en scanners. Ook kun je ze gebruiken om de stapssnelheid en richting te besturen.

Andere Typen:

Naast de bovengenoemde typen, zijn er ook andere typen elektrische motoren, zoals

Digitale Stappenmotordriver

Digitale Stappenmotordriver is een motordriver die digitale signalen gebruikt om de stappenmotor te besturen.

Gesloten Lus Stappenmotordriver

Een Gesloten Lus Stappenmotordriver is een type motordriver die feedback gebruikt om de stappenmotor te besturen.

Analoog Stappenmotordriver

Analoog Stappenmotordriver is een type motordriver die analoge signalen gebruikt om het te besturen.

Geïntegreerde Stappenmotordriver

Een geïntegreerde motordriver is een type motordriver die de kenmerken van een motordriver en een microcontroller combineert. En dit type motordriver is vaak toepasbaar in robotica toepassingen.

BLDC motordriver

BLDC motoren zijn borstelloze DC motoren. En ze zijn gemeenschappelijk in toepassingen die hoog koppel en lage ruis vereisen, zoals computer harde schijven en elektrische voertuigen.

BLDC motordrivers worden gebruikt om de snelheid en richting te besturen.

DC Motordriver Circuit

In deze sectie leren we enkele DC motordriver circuits kennen.

DC Motordriver Circuit Met Transistoren

DC motordriver circuit

Dit is een basis DC motordriver circuit. Verder werkt het met een DC motor, een weerstand, en een vermogenstransistor (D880).

H Brug Circuit

H Brug Circuit

De H brug circuit is om de snelheid en richting van een DC motor te besturen. Bovendien kun je dit circuit gebruiken in toepassingen waar de DC motor in beide richtingen aangedreven moet worden.

Verder kun je het gebruiken in robotische toepassingen. Zoals het veranderen van de richting van een robot.

motordriver ic

Een motordriver IC is een gespecialiseerde IC die je kunt gebruiken om motoren te besturen. Ook kunnen motordriver ICs nuttig zijn om DC motoren, servomotoren, en stappenmotoren te besturen.

De meest frequente motordriver ICs zijn als volgt:

– L293D

L293D is een soort H-brug driver IC. En je kunt het gebruiken om inductieve lasten aan te sturen zoals relais, solenoides, dc, bipolaire stappenmotoren, etc.

– L298N

L298N is ook een soort H-brug driver IC. Bovendien wordt het gebruikt om DC motoren, stappenmotoren, en actuatoren aan te sturen.

– A4988

– DRV8825

DRV8825 is een micro-stap driver IC met een ingebouwde vertaler voor gemakkelijke bediening. Bovendien kun je DRV8825 gebruiken om bipolaire stappenmotoren aan te sturen.

motordriver functie

De functies van motordriver ICs omvatten:

– stroom leveren aan de motor

– de snelheid en richting van de motor besturen

– de motor remmen

– de motor beschermen tegen schade door overmatige stroom

– een stroombegrenzingsfunctie bieden

Toepassingen Van Motordrivers

Nu we weten wat motordrivers zijn en wat ze doen, laten we kijken naar enkele van de meest voorkomende toepassingen.

Een van de meest voorkomende toepassingen is in afstandsbediende speelgoed. De motordriver versterkt het signaal van de microcontroller zodat het de motoren in het speelgoed kan besturen.

Een andere veelvoorkomende toepassing is harde schijven. De motordriver hier bestuurt de spindelmotor die de schijven doet draaien.

computerschijven van verschillende typen

In printers bestuurt de motordriver zowel de voedermotoren als de printkopf draagmotor.

En tenslotte, in geautomatiseerde montage machines, bestuurt de motordriver weer een verscheidenheid aan motoren, inclusief bandtransportmotor en gripper arm motoren.

Motordriver IC Voordelen

De volgende zijn voordelen:

– Ten eerste, het kan meer vermogen leveren dan de microcontroller.

– Dan, het heeft ingebouwde bescherming tegen zaken als overstroom en overtemperatuur.

– Ten slotte, het bespaart ruimte omdat het zowel de versterker als de motordriver in één IC combineert.

Nadelen Van Motordriver ICs:

– Ten eerste, ze kunnen duur zijn.

– Ook, je moet letten op de spanning en stroomwaarden.

– Bovendien, sommige ICs kunnen moeilijk te gebruiken zijn.

Nu je weet wat een motordriver is, moet je de juiste kiezen voor je project. Dit kan lastig zijn omdat er zoveel verschillende typen motordrivers zijn.

Hoe De Juiste Type Motordriver Te Kiezen

De volgende zijn de belangrijke factoren om te overwegen bij het kiezen van een motordriver:

– het type motoren die je gebruikt (geborsteld of borstelloos)

Eerst moet je bevestigen of je geborstelde of borstelloze motoren gebruikt.

Als je niet zeker bent welk type motor gebruikt wordt, bekijk dan de datasheet.

– de spanning van je motoren

Bij het kiezen van een motordriver is het belangrijk om de spanningwaarde, logica niveau, en functies en mogelijkheden te overwegen.

Kies een motordriver die gewaardeerd is voor de spanning van je motor, de logica niveau van je microcontroller kan aan en de functies en mogelijkheden heeft die je nodig hebt.

Wat spanning betreft, kunnen de meeste motordrivers een bereik aan spanningen aan. Bijvoorbeeld, de L293D kan spannussen tussen +36V tot -36V aan. Echter, het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de spanning die je gebruikt binnen de gespecificeerde limieten van de motordriver valt. Als je de maximum spanning overschrijdt, kun je de motordriver beschadigen.

De spanningwaarde van de motordriver is belangrijk. De meeste motordrivers kunnen werken bij spannussen tussen ongeveer 0,65V en 36V.

De functies en mogelijkheden van de motordriver zijn ook belangrijk. Kies dus een motordriver die de functies en mogelijkheden heeft die je voor je applicatie nodig hebt.

– de stroomwaarde van je motoren

Het is essentieel om een motordriver te kiezen die de hoeveelheid stroom aan kan die je motoren zullen trekken. Als je een driver kiest die niet krachtig genoeg is, zal het oververhit raken en mogelijk je motor beschadigen. Als je een driver kiest die te krachtig is, zul je geld verspillen aan overbodige functies die je nooit zult gebruiken.

Dit is de hoeveelheid stroom die de motordriver aan de motoren kan leveren. Als je grote motoren gebruikt die veel stroom vereisen, heb je een motordriver met een hoge stroomwaarde nodig. Bijvoorbeeld, de L293D kan tot 600mA per kanaal leveren.

-Interface

Bij het kiezen van een motordriver moet je ook de besturingsinterface overwegen. In vergelijking, is de meest voorkomende interface een H-brug. Dit type interface stelt je in staat om de richting en snelheid van de motoren te besturen.

Andere interfaces omvatten L293D, L298N, en TB6612FNG. Deze interfaces bieden verschillende functies en mogelijkheden.

Als je een motordriver met een microcontroller gebruikt, moet je ook het logica niveau van de interface overwegen. De meeste microcontrollers gebruiken TTL logica, wat niet compatibel is met veel motordrivers.

Je moet een logica-niveau omzetter gebruiken als je een TTL microcontroller met motordrivers wilt gebruiken.

– het benodigde koppel

Terwijl je ook het koppel moet overwegen, moet je kijken naar het stilstandkoppel. Dit is het koppel dat nodig is om de motor van het bewegen te weerhouden.

Het houdkoppel is wat je nodig hebt om de weerstand van de last te overwinnen. Als je een zware last moet verplaatsen, heb je een motor met een hoog houdkoppel nodig.

– de snelheid waarmee je je motoren moet laten draaien

Ook moet de rotatiesnelheid van je motor overwogen worden. Je moet motordrivers kiezen die de hoeveelheid vermogen kunnen leveren die je nodig hebt om je motoren te laten draaien met de snelheid die je nodig hebt.

– de grootte en het gewicht van je motoren

Dit is ook een belangrijke overweging omdat je ervoor moet zorgen dat je motordrivers het gewicht en de grootte van je motoren kunnen ondersteunen.

– de omgeving waarin je motoren gebruikt zullen worden (binnen of buiten)

Dit is belangrijk om te overwegen omdat verschillende motordrivers voor verschillende omgevingen ontworpen zijn. Als je van plan bent je motoren buitenshuis te gebruiken, heb je motordrivers nodig die weerbestendig zijn.

– het bedrag dat je bereid bent uit te geven

Vergeet niet ook de prijs te overwegen bij het kiezen van motordrivers. Kies motordrivers die betaalbaar zijn en binnen je budget vallen.

Bij het kiezen van motordrivers, moet je het type interface, de spanningwaarde, en het logica niveau overwegen. Bovendien moet je ook de functies en mogelijkheden van de motordrivers overwegen. In ieder geval, kies de motordriver die het beste past bij je applicatie.

Wat Is Een H-Brug?

De H-brug is een type schakelschakeling die twee paren transistoren als schakelaars omvat. De omgekeerde en voorwaartse operaties van een DC motor worden bestuurd door de schakelaars. De meerderheid van controllers wordt in deze vorm ontworpen.

Evenzo, bij het inschakelen van beide transistoren, zal de motor in één richting draaien. Wanneer beide transistoren uitstaan, zal de motor niet werken. De transistorenparen kunnen tegelijkertijd aanstaan, één paar kan aanstaan terwijl het andere uitstaat, of ze kunnen allebei uitstaan.

Dit zal ervoor zorgen dat de motor in de andere richting draait. De snelheid van de motor wordt verhoogd of verlaagd door de hoeveelheid tijd aan te passen die elke transistor aanstaat.

Samenvatting

Motordrivers zijn ICs die stappen- of DC motoren kunnen besturen. In tegenstelling, zijn er veel verschillende typen motordrivers, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Enkele veelvoorkomende motordriver ICs zijn de L298N, DRV8825, en TB6612FNG.

Bij het kiezen van een motordriver, moet je de spanning en stroomvereisten van je motor overwegen, evenals de maximum toelaatbare vermogensdissipatie voor de chip. Verder moet je ook ervoor zorgen dat de driver de vereiste schakelfrequentie voor je motor kan aan.

De meeste standaard MCUs kunnen geen hoogvermogen motoren direct aansturen, dus je hebt een motordriver nodig als je een hoogvermogen DC of stappenmotor wilt besturen.