¿Tragamonedas controladas por Arduino - alternativa a los MOSFET para el control de velocidad?

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Estoy intentando controlar la velocidad de dos coches de slot en un conjunto usando Arduino.

Cadaautomóvilestácontroladoporuncontroladorconunaresistenciavariablequeseveasí:

Están cableados en paralelo a la misma fuente de alimentación de 17V DC:

Simplificado:

Para el control de Arduino, experimenté con la manipulación de la velocidad de un solo automóvil utilizando un MOSFET. Funcionó muy bien. Usando una salida PWM en el Arduino, pude encender y apagar el MOSFET para acelerar la corriente y cambiar la velocidad del auto. El comportamiento del MOSFET parecía ser exactamente el mismo que el controlador de resistencia variable; la resistencia, el voltaje y la corriente fluctuaron de la misma manera en varias partes del circuito.

Ingrese al auto B. Agregué un MOSFET a la configuración e imité el cableado del MOSFET para el auto A, conectándolos a tierra a la tierra de Arduino. El resultado se ve así:

Aquíhayunbosquejo:

Primer plano, MOSFET A:

MOSFETB:

Al principio, todo parecía estar bien. Envié señales al MOSFET A y cambié con éxito la velocidad del Auto A. Detuve el Coche A y pulsé el MOSFET B, y pude controlar la velocidad del Coche B muy bien.

Luego, di vuelta al Carro B a una velocidad constante, y envié una señal al MOSFET A mientras el Carro B aún estaba funcionando. El Coche A comenzó, pero la velocidad del Coche B se redujo inmediatamente como resultado de correr el Coche A.

Conecté un multímetro a través de los rieles del Coche B y observé su voltaje mientras corría por su cuenta. Luego, lo suficientemente seguro, cuando el Coche A comenzó a correr a su lado, el voltaje del Coche B se redujo drásticamente.

Pensé que esto se debía a mi configuración de cableado, así que dejé el multímetro en el Coche B e hice un cambio. Reemplacé el MOSFET A con el controlador original de automóvil de slot:

Comencé a correr el Coche B nuevamente usando su MOSFET. El multímetro mostró un voltaje estable, así que comencé a apretar el controlador del Coche A (la resistencia variable), y la velocidad del Coche A aumentó. Esta vez, sin embargo, a diferencia del uso de un MOSFET para controlar el Coche A, la resistencia variable no afectó en absoluto el voltaje del Coche B. El auto B se mantuvo a una velocidad constante todo el tiempo.

¿Alguna idea de por qué sucede esto? El MOSFET parecía funcionar igual que la resistencia variable (empíricamente) con un solo automóvil, pero tenía un comportamiento totalmente diferente con dos automóviles en paralelo. ¿Es porque el MOSFET no está realmente cambiando la resistencia a la corriente, sino que simplemente la enciende y apaga, por lo que abre otra vía para que la corriente fluya completamente cada vez que se cierra? ¿Existe una alternativa controlable por Arduino a un MOSFET que fluctúe la resistencia real como la resistencia variable? ¿Potenciómetro digital? ¿Servo conectado a un potenciómetro? ;) Tengo mucha curiosidad por saber cuál es la diferencia y qué causa las principales diferencias en el comportamiento.

    

4 respuestas

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Terminé encontrando que el controlador L298 proporcionó todos los Circuitos internos para controlar dos motores por separado y mantenerlos aislados. Funcionó muy bien usando la parte directamente, pero necesita algunas cosas adicionales para controlar el calor. Esto se complicó bastante rápido, al igual que tratar de aislar los MOSFET.

Finalmente, decidí comprar este controlador de motor de SparkFun, que usa el L298 en su núcleo:

enlace

Ha funcionado increíblemente bien durante meses, y fue una buena inversión no tener que diseñar el circuito alrededor del L298 por mi cuenta. Además, agrega algunas características adicionales realmente agradables de tener y las reúne en una bonita tabla con terminales de tornillo para su fuente de alimentación y motores.

    
respondido por el Alan Christopher Thomas
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Sospecho que sus dos PWM están en fase: encendido al mismo tiempo, apagado al mismo tiempo. Es probable que esto cause que el voltaje caiga en la salida de la fuente de alimentación. Pruebe un capacitor electrolítico grande con un voltaje adecuado en la fuente de alimentación y asegúrese de que sus PWM estén fuera de fase.

También debe tener un diodo conectado en paralelo con los MOSFET del controlador, en la dirección normalmente no conductora. Esto no debería suponer una gran diferencia funcional, aparte de evitar daños a los MOSFET de la parte posterior de EMF.

    
respondido por el pjc50
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Usted está ingresando a un mundo donde la compatibilidad electromagnética está en riesgo. Preste atención a los picos de corriente dispersa que emiten ruido (Egress) y su influencia en otros circuitos de alta impedancia (Ingress). Probablemente también tengas ondulación o el egreso e ingreso realizados también.

Para el ruido radiado, una herramienta útil es una pequeña radio AM (no FM) cercana, para localizar dichos problemas de ruido si no tiene un alcance.

La gestión de la supresión de ruido puede incluir algunos choques de modo común a las líneas de seguimiento o pot. Tal vez deba agregarse algo de filtrado de riel de suministro alrededor de la pista.

Usaré perlas de ferrita para cada conductor con tapas después de la cuenta y luego usaré pares trenzados para enviar la corriente después de pasar por un torroid de ferrita o similar choke de modo común , como los utilizados en los cables de video. Es bueno tener un kit de piezas para tales problemas.

Agregue tapas de desacoplamiento a la placa para ambos lados.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Tienes diodos en todos los motores, así que está bien ...

Creo que su problema es de corriente, una placa de pruebas y los cables de puente limitarán la corriente que fluye a los motores desde el suministro, necesita un cable más grueso para la conexión a tierra común desde los FET al negativo de suministro.

Un motor está bien, pero cuando comienzas a usar dos, la corriente adicional causará problemas.

Intente tomar 2 cables de puente idénticos de la conexión a tierra del suministro del motor, y tenga 1 a cada pin de la fuente fet (deje los otros cables en su riel de tierra en la tabla de pan (Sí, obtendrá un bucle de tierra, pero para la prueba, probar si el tablero / enlaces están limitando el actual))

    
respondido por el Wonko The Sane

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