Перевізник водія двигуна Pololu 1451 - VNH5019
2 065 ₴
1 920,45 ₴
Показати оптові ціни- Під замовлення
- Оптом і в роздріб
- Код: Bas1181920755
Відправка з 02 листопада 2026
VNH5019 Носій драйвера двигуна
Ця плата-носій для мікросхеми драйвера двигуна ST VNH5019 працює від 5,5 до 24 В і може видавати безперервний струм 12 А (піковий 30 А). Вона працює з логічними рівнями від 2,5 до 5 В, підтримує ультразвукову (до 20 кГц) ШІМ та має зворотний зв'язок за струмом (аналогова напруга, пропорційна струму двигуна). Поряд із вбудованим захистом від зворотної напруги, перенапруги, зниженої напруги, перегріву та перевантаження по струму, ці функції роблять цей продукт чудовим універсальним драйвером двигуна.
Огляд
 |
| Тримач драйвера двигуна VNH5019, вигляд знизу з розмірами. |
|---|
Цей модуль являє собою компактну плату для потужного драйвера двигуна VNH5019 від ST, повністю інтегрованого H-подібного моста, який можна використовувати для двонаправленого керування швидкістю однощіткового двигуна постійного струму. Основні принципи роботи драйвера наведено нижче, але ми також рекомендуємо уважно прочитати технічний опис VNH5019 (629k pdf) перед використанням цього продукту. Плата містить більшість компонентів типової схеми застосування на сторінці 14 технічного опису VNH5019, включаючи підтягуючі та струмообмежувальні резистори, а також польовий транзистор для захисту від зворотного підключення батареї. Вона постачається повністю укомплектованою SMD-компонентами, включаючи VNH5019, як показано на зображенні продукту.
особливості
- Робоча напруга: 5,5 – 24 травня1
- Вихідний струм: 12 А безперервний (30 максимум)
- 3V-сумісні входи
- Робота з ШІМ до 20 кГц, яка є ультразвуковою і забезпечує тихішу роботу двигуна
- Вихід датчика струму пропорційний струму двигуна (прибл. 140 мВ/А)
- Світлодіоди індикатора двигуна (показує, що роблять виходи, навіть якщо двигун не підключено)
- Міцний:
- Захист від зворотної напруги
- Витримує вхідну напругу до 41 В
- Відключення за зниженою та підвищеною напругою
- Теплове відключення високої та низької сторони
- Захист від короткого замикання на землю та Vcc
1Хоча захист від перенапруги зазвичай спрацьовує при напрузі 27 В, він може спрацьовувати при напрузі навіть 24 В, тому ми не рекомендуємо використовувати цей драйвер двигуна з акумуляторами 24 В, які значно перевищують 24 В, коли повністю заряджені.
Використання драйвера двигуна
Мотор і з’єднання живлення двигуна знаходяться з одного боку плати, а з’єднання для керування – з іншого. Джерело живлення двигуна підключається до великих контактів VIN і GND; воно повинно бути від 5,5 до 24 В і мати здатність видавати потенційно високі струми, необхідні двигуну. Логічне джерело живлення (зазвичай 2,5–5 В) підключається до малих контактів VDD і GND на стороні керування плати та використовується для живлення внутрішніх підтягувань на лініях увімкнення ENA та ENB. Будь-яка керуюча вхідна напруга вище 2,1 В гарантовано буде високою, тому цей драйвер можна безпосередньо підключати до систем 3,3 і 5 В.
На наступній діаграмі показано мінімальну кількість з'єднань, необхідних для взаємодії цього драйвера двигуна з мікроконтролером:
 |
| Мінімальна схема підключення мікроконтролера до драйвера двигуна VNH5019. |
|---|
У цій конфігурації напрямок руху двигуна визначається станами виводів INA та INB, а швидкість двигуна контролюється шпаруватістю ШІМ-сигналу, що подається на вивод ШІМ драйвера. Вивод ШІМ має низький рівень на платі, тому виходи драйвера двигуна фактично вимкнені за замовчуванням; виводи INA та INB є плаваючими (вони не підключені до жодної конкретної напруги за замовчуванням). Дивіться таблиці істинності в технічному описі VNH5019A-E для отримання додаткової інформації про те, як виводи INA, INB та ШІМ впливають на виходи драйвера, OUTA та OUTB. Зауважте, що також можна зберегти лінію вводу/виводу мікроконтролера, безпосередньо регулюючи ШІМ-сигнал на виводах INA та INB, утримуючи при цьому високий рівень на виводі ШІМ (наприклад, підключивши його безпосередньо до VDD).
Ця плата оснащена світлодіодними індикаторами двигуна, які можна використовувати для перевірки належної роботи виходів драйвера двигуна перед фактичним підключенням двигуна (це може бути особливо корисним для виявлення проблем, спричинених недостатнім живленням). Яскравість світлодіода збільшується зі швидкістю двигуна, а колір світлодіода змінюється залежно від напрямку.
Розпіновка
 |
| PIN-код | Стандартний стан | опис |
|---|---|---|
| VIN номер | Точка підключення позитивного полюса джерела живлення двигуна 5,5 × 24 В. Оскільки захист від перенапруги може бути низьким до 24 В, ми не рекомендуємо використовувати акумулятори на 24 В для VIN. | |
| VDD | Точка підключення позитивного полюса джерела живлення логіки (зазвичай 2,5–5 В). Єдина функція цього контакту — живлення внутрішніх підтягуючих резисторів на двох лініях увімкнення, ENA та ENB. | |
| ВИХІД | Цей контакт надає доступ до джерела живлення двигуна після MOSFET-транзистора із захистом від зворотної напруги (див. схему плати нижче). Його можна використовувати для подачі живлення із захистом від зворотної напруги на інші компоненти системи, але його не слід використовувати для високих струмів. Цей контакт слід використовувати лише як вихід. | |
| GND | Точки заземлення для джерел живлення логіки та двигуна.Джерело керування та драйвер двигуна повинні мати спільну землю. | |
| OUTA | Вихід напівмоста А (підключається до одного з виводів двигуна постійного струму). | |
| OUTB | Вихід напівмоста B (підключається до іншого виводу двигуна постійного струму). | |
| ШІМ | НИЗЬКИЙ | Вхід широтно-імпульсної модуляції: сигнал ШІМ на цьому виводі відповідає виходу ШІМ на виходах двигуна. |
| INA | ПЛАВАТИ | Вхід напрямку руху двигуна A (вхід за годинниковою стрілкою). |
| INB | ПЛАВАТИ | Вхід напрямку руху двигуна B (вхід «проти годинникової стрілки»). |
| CS | Вихідний сигнал вимірювання струму. Напруга на виводі становить приблизно 140 мВ на ампер вихідного струму, коли вивід CS_DIS має низький рівень сигналу або відключений. Показники вимірювання струму точніші при вищих струмах. (Зауважте, що хоча напруга CS може потенційно перевищувати 3 В при високих струмах,Схема вимірювання струму безпечна для використання з аналоговими входами 3 ВАналогова вхідна напруга мікроконтролера буде обмежуватися безпечним значенням його захисним діодом, і через цей діод протікатиме максимум кілька сотень мікроампер. | |
| ENA/DIAGA | ВИСОКА | Комбінований вхід увімкнення/діагностичний вихід для напівмоста A. Коли драйвер функціонує нормально, цей контакт виконує роль входу увімкнення, з логічним високим рівнем увімкнення напівмоста A та логічним низьким рівнем вимикання напівмоста A. У разі несправності драйвера мікросхема переводить цей контакт у низький рівень, і напівміст A вимикається. Цей контакт підключено до VDD через підтягуючий резистор на платі. |
| ENB/DIAGB | ВИСОКА | Комбінований вхід увімкнення/діагностичний вихід для напівмоста B. Див. опис ENA/DIAGA. |
| CS_DIS | НИЗЬКИЙ | Вимикає вихід вимірювання струму CS, коли рівень сигналу високий. У більшості застосувань його можна залишати відключеним. |
Обладнання в комплекті
А до драйвера двигуна входять 20-контактний прямий роз'єм 0,1 дюйма з розривом та два 2-контактні клемні колодки 5 мм, як показано на малюнку нижче. Ви можете використовувати клемні колодки для підключення двигуна та живлення двигуна або ж відламати секцію 8,1 дюйма від планки з роз'ємом 0,1 дюйма та припаяти її до менших наскрізних отворів, що межують з чотирма великими контактами двигуна та живлення двигуна. Однак зверніть увагу, що клемні колодки розраховані лише на 16 А, а кожна пара контактів роз'єму розрахована лише на сумарний струм 6 А, тому для застосувань з більшою потужністю товсті дроти слід припаювати безпосередньо до плати.
 |
| Тримач драйвера двигуна VNH5019 з доданим обладнанням. |
|---|
Припаювання роз'ємів 0,1 Ω до логічних з'єднань дозволяє використовувати їх зі спеціальними кабелями або безпаяльними макетними платами, або ж дроти можна припаяти безпосередньо до плати для більш компактної установки. Підключення двигуна та живлення двигуна не слід виконувати через макетну плату.
Драйвер двигуна містить електролітичний силовий конденсатор ємністю 47 мкФ, і є місце для додавання додаткових конденсаторів (наприклад, для компенсації довгих силових проводів або підвищення стабільності джерела живлення). Додаткові силові конденсатори зазвичай не потрібні, і до комплекту цього драйвера двигуна додаткові конденсатори не входять.
Два монтажні отвори призначені для використання з гвинтами №2 (не входять до комплекту).
Принципова схема
 |
| Принципова схема для блоку керування двигуном Pololu VNH5019. |
|---|
Цю схему також можна завантажити у форматі PDF: Схема носія VNH5019 (34k PDF)
Примітка:Усі плати, відвантажені Pololu до 28 жовтня 2011 року, мають1,5 тисрезистори вимірювання струму (R10 на схемі вище), що призводить до вимірювання струму (CS) на виході приблизно 210 мВ/А. Цей резистор тепер замінено на1 тисдля кращої сумісності з системами 3 В, виробляючи вихід CS приблизно 140 мВ/А.
Порівняння VNH3SP30, VNH2SP30 і VNH5019
 |
| Тепловізійне зображення нижньої частини тримача драйвера двигуна VNH5019 під час одного з наших поточних тестів. |
|---|
Окрім цього носія VNH5019, ми пропонуємо плати-носії для двох подібних, старіших драйверів двигунів від ST: VNH3SP30 та VNH2SP30. VNH5019 — єдиний з трьох з практичною робочою напругою вище 16 В, і єдиний, який працює з логікою 3 В.
Значення, пов'язані зі струмом, у таблиці нижче (тобто записи, до яких застосовується виноска 3), є результатами тестів лише однієї або двох моделей кожної версії драйвера, тому вони не враховують потенційні відмінності між пристроями. Таким чином, значення слід розглядати як приблизні оцінки продуктивності, а не як гарантії продуктивності. Хоча ці тести, здається, вказують на те, що VNH2SP30 працює трохи холодніше — і, отже, може забезпечувати більший безперервний струм — ніж VNH5019, важливо зазначити, що три версії драйвера тестувалися в різний час за потенційно різних умов, тому результати не обов'язково є точними показниками відносної продуктивності.
Під час наших тестів ми помітили, що тепловий захист на VNH5019 активувався за нижчої температури (153°C), ніж на VNH2SP30 (170°C), що може частково пояснити коротший час перегріву VNH5019. Однак ми також помітили, що VNH5019 досягав дещо вищих температур, ніж VNH2SP30, за умови використання за тих самих умов: VNH5019 досяг температури 85°C через 3 хвилини при 10 A, тоді як VNH2SP30 досяг температури 80°C.
У наступній таблиці пропонується порівняння трьох драйверів:
| VNH3SP30 | VNH2SP30 | VNH5019 | |
|---|---|---|---|
| Робоча напруга:(1) | 5,5 – 16В(2) | 5,5 – 16В | 5,5 - 24 В |
| Опір MOSFET у включеному стані (на кожну ніжку): | 34 мΩ типово. | 19 мОмега макс. | 18 мОмга типово. |
| Максимальна частота ШІМ | 10 кГц | 20 кГц | 20 кГц |
| Поточний сенс | на | 0,13 В/А типово. | 0,14 В/А типово. |
| Відключення від перенапруги | 36 В мін.(2)/ 43 В типово. | 16 В мін. / 19 В тип. | 24 В мін. / 27 В тип. |
| Високий поріг логічного входу | 3,25 В мін. | 3,25 В мін. | 2,1 В мін. |
| Час перегріву при 20 А(3) | 8 сек. | 35 сек | 20 стор |
| Час перегріву при 15 А(3) | 30 стор | 150 сек | 90 сек |
| Струм для нескінченного часу роботи(3) | 9 А | 14А | 12 А |
1VNH3SP30 може витримувати вхідну напругу до 40 В, а VNH2SP30 та VNH5019 – до 41 В, але за нижчих значень напруги спрацьовує захист від перенапруги.
2Хоча функція відключення VNH3SP30 від перенапруги не активується до 36 В, за нашим досвідом, проривні струми роблять роботу ШІМ непрактичною при напрузі вище 16 В.
3Типові результати використання плат-носіїв драйверів двигунів Pololu зі 100% робочим циклом за кімнатної температури (без примусового потоку повітря або тепловідведення за межі друкованої плати-носія).
Розгляд розсіювання потужності в реальних умовах
Мікросхема драйвера двигуна має максимальний номінальний безперервний струм 30 А. Однак самі мікросхеми перегріватимуться за нижчих струмів (типові значення див. у таблиці вище). Фактичний струм, який ви можете забезпечити, залежатиме від того, наскільки добре ви зможете охолоджувати драйвер двигуна. Друкована плата носія розроблена для відведення тепла від мікросхем драйвера двигуна, але продуктивність можна покращити, додавши радіатор. У наших тестах нам вдалося забезпечити короткий період (порядку мілісекунд) 30 А та кілька секунд 20 А без перегріву. При 6 А мікросхема ледь помітно нагрівається на дотик. Для установок з високим струмом дроти двигуна та джерела живлення також слід припаювати безпосередньо, а не проходити через клемні колодки, що постачаються, які розраховані на струм до 16 А.
Цей продукт можна отриматигарячийдостатньо, щоб спалити вас задовго до того, як чіп перегріється. Будьте обережні під час поводження з цим продуктом та іншими компонентами, пов’язаними з ним.
Багато контролерів двигунів або регуляторів швидкості можуть мати пікові номінальні струми, які значно вищі за номінальний струм тривалого струму; це не стосується цих драйверів двигунів, які мають номінальний струм тривалого струму 30 А та захист від перевантаження по струму, який може спрацьовувати при 30 А (типово 50 А). Тому струм зупинки вашого двигуна не повинен перевищувати 30 А. (Навіть якщо ви очікуєте працювати зі значно нижчим середнім струмом, двигун все одно може споживати короткі імпульси високого струму, наприклад, під час запуску, якщо не вжити спеціальних заходів.)
Примітка:У технічному описі мікросхеми драйвера двигуна вказано повний номер деталі.VNH5019A-Eале «А», здається, просто вказує на те, що він був упакований у тюбики. У ньому згадуєтьсяVNH5019TR-Eяк інший дійсний номер деталі для цієї мікросхеми (що вказує на стрічково-котушкове пакування).
Люди часто купують цей продукт разом з:
 | Гіроскоп, акселерометр і компас MinIMU-9 (L3G4200D і LSM303DLM Carrier) |
 | Шилд драйвера двигуна Pololu Dual VNH5019 для Arduino |
 | Носій драйвера крокового двигуна A4988 |
| Користувальницькі характеристики | |
|---|---|
| Вихідний струм | 12 А |
| Кількість каналів | 1 |
| Напруга живлення до | 24 травня |
| Напруга живлення від | 5,5 В |
- Ціна: 1 920,45 ₴