простейшие dc-двигатели и ШИМ

rygoravich
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2016

Господа, я правильно понимаю - посредством ШИМ можно управлять любыми простейшими двигателями постоянного тока?

На всякий случай изложу контекст: для комнатного фонтанчика хочу приобрести дешевый пятивольтовый аквариумный насос (например https://ru.aliexpress.com/item/LS4G-DC-5-5-12V-3W-USB-Micro-Submersible-Water-Pump-for-Aquarium-Fountain-Pond/1330840105.html или https://ru.aliexpress.com/item/2PCS-LOT-DC3v-6v-5v-Small-Submersible-Waterproof-Water-Pump-Fish-Tank-Circulate-Aquarium-6-8/32803868521.html - примеры от балды, ближе к делу буду тщательнее выбирать). Разумеется, крайне желательно управление мощностью. Я правильно понимаю - любые подобные насосы можно через транзистор подключать к одному из ШИМ-выводов ардуины и программно регулировать скорость вращения вала от нуля и до максимума?

Если да - то можно ли поднимать частоту ШИМ до предела (т.е. 62,5кГц)? Это пока теоретический вопрос, просто не знаю, как будет влиять ШИМ с частотой в области слышимости человеческого уха на общий шум двигателя - тут важно, чтобы шум насоса был абсолютно неразличим на фоне плеска воды. Если ШИМ будет создавать заметный гул на частоте ШИМ, то, конечно, надо эту частоту сделать по-максимуму.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Скорее всего это безколлекторная помпа, по напряжению вполне себе управляется.
В смысле та которая первая, у меня похожая только на 12 Вольт, я делал на 32 кГц Гудения не слышно.

rygoravich
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2016

Т.е. можно смело любой брать :) ?

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Коллекторный (второй) думаю не стоит брать, шумно и ненадёжно.
Я вот такой брал , использую его в жидкостном охлаждении процессора и видях. 3 месяца полет нормальный, работает на 5 вольтах. Не гудит, если не будет воздуха в шлангах, и крепит надо через резинку иначе небольшой ГуЛ есть связанный с внутренним преобразователем в моторчике
Ультра-тихий DC 12 В 4.2 Вт 240L/ч расход Водонепроницаемый Бесщеточный насос мини погружной насос QR30E 2017 Фирменная Новинка
http://s.aliexpress.com/uqY7z6Jv?fromSns=Copy to Clipboard
(from AliExpress Android)

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

rygoravich, зачем Вам вообще ШИМ? Возьмите драйвер, который ток (или напряжение) регулирует и крутите на здоровье вообще без этого постоянного включения-выключения.

Но уж если нужен ШИМ и жить без него не можете, так частоту обязательно задирать надо - рыб пожалейте. Им же это по мозгам с огромной силой стучать будет. До килогерца отлично слышат практичеси все. Многие -  до двух килогерц, а сом - так тот до 13 килогерц слышит.

rygoravich
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2016

evgta, спасибо за совет :) ! Полезу читать, что такое коллекторные/бесколлекторные двигатели :) .

ЕвгенийП, о рыбах беспокоиться еще слишком рано - я далеко не уверен, что они там будут. Сначала сооружу, а потом буду смотреть, что там по пространству - влезут ли вообще туда рыбы, хотя бы самая мелочь. В общем, в отдаленном будущем не исключено, но это уже когда фонтан до ума доведу.

А по поводу аппаратный драйвер vs ШИМ - я всегда стараюсь проектировать минималистичные устройства. Зачем покупать драйвер, если МК там все равно будет со своим питанием?

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Какой МК, Вы о чём? Драйвер в этом случае - это одна-одинёшенька микросхемка с обвязкой из резистора и пары конденсаторов (ФНЧ и фильтр питания)  и всего делов. Все рано напрямую Вы мотором управлять не будете - потребуется обобщённый мосфет и обвязка. Так какая Вам разница, мосфет или микросхема?

Зато есть много вкусностей - динамическое торможение, реверс и т.п.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

.

rygoravich
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2016

Честно говоря, не могу придумать ситуацию, в которой для насоса комнатного фонтана могут пригодится динамическое торможение и реверс... Кроме регулировки скорости все функции в данном случае излишни.

Микросхема - это такая мелкая хрень, которая из Китая месяца полтора идти может... Вообще, я в последние месяцы активно запасаюсь всяческими компонентами, но пока что самыми базовыми - до специализированных микросхем (кроме некоторых специфических, которые пригодились бы еще позавчера) пока дело не дошло. Любопытства ради сейчас в местном интернет-магазинчике глянул (пользую сей магазин, когда там что-то вдруг нужное появляется и терпеть совсем невозможно - цены как минимум на десятичный порядок выше, чем в Китае) - есть пара драйверов двигателей, но оба smd - я пока такие паять не умею. Так что пока что драйвера лесом. Когда запланирую конкретный девайс, где без него не обойтись - тогда и закажу. А для этой задумки, имхо, он не нужен.

А вот про мосфет - можно поподробнее, зачем он здесь нужен? Разве обычным транзистором без всякой развязки обойтись не удастся? Токи для этих двигателей порядка сотен мА - разве первый попавшийся под руку транзистор не потянет?

P.S. Если что - в последнем абзаце серьезно спрашиваю, ибо сам не уверен.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Самое простое это применить в качестве драйвера uln2003a(вместе несколько каналов) , для него ненужно никакой обвязки, ещё можно tip122 или tip142 но нужен резистор в 1k на базу, ну и скорее всего потребуются ещё конденсаторы для сглаживания пульсаций, а то микросхема мотора в помпе может не работать. Я у себя когда проверял ( управлением по напряжению) то помпа стартовала с 3В

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Транзистор подойдёт, конечно, если про диод не забыть. А драйверы (не смд) - их навалом, например, в России - https://www.chipdip.ru/product/ta7291s

rygoravich
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2016

И все-таки я так и не понял - какие преимущества имеет драйвер в данном конкретном применении в сравнении с высокочастотным ШИМ? Управление напряжением? Так вроде бы для того ШИМ и придумали - чтобы двигатели всегда либо работали в оптимальном с точки зрения потребления энергии режиме, либо не работали вообще. Конечно, для устройств с таким потреблением это не так важно, как для, например, станка, но все же...

Про диод - я так подозреваю, что он в принципе и не нужен, поскольку мы имеем дело не с голым электродвигателем, а с готовым устройством - скорее всего он там уже есть, по крайней мере для насоса по первой ссылке. Хотя, конечно, лучше перестраховаться :) .

По ссылке товар - приблизительно 1,3 бакса за штуку + 4,07 за доставку в Беларусь ~= 5.37 бакса - дороже насоса из Китая. Тот же чип в Китае - 2.75 за 10 штук и + 2,11 за доставку (если покупать в том же магазине и другие товары - доставка выйдет дешевле). Итого имеем 10 штук из Китая + бутылка дешевого пива против 1 штуки из России... Не, я лучше буду затариваться в Китае :) .

P.S. Хотя нет, слегка соврал про доставку из России - где-то тоже от двух баксов начинается... Но принципиально это ситуацию не меняет.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Писал же что с шимом микросхема управления бесколлекторной помпы(она в нее встроена) может не заработать.

rygoravich
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2016

Эм, я вообще-то подумал, что Вы это как альтернативу предложили - с учетом фразы "похожая только на 12 Вольт, я делал на 32 кГц". Таки все-таки не понял - вы такого рода насос заводили с ШИМ, но не не факт что другой похожий заведется из-за возможных различий встроенных управляющих схем? А для коллекторных движков этой проблемы нет, но они в принципе более шумные?

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

На 12 Вольт использовал конденсаторы для сглаживания ШИМ. Заводить заводил , вроде как работало и больше не игрался, Коллекторные мало того что шумные, они при такой цене г.но и впринципе долго работать не смогут.

rygoravich
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2016

Понял, всем большое спасибо :) .

Буду читать про драйвера, а до того пока вопросов больше нет :) .