Power Stage for BLDC Motor

โครงงานนี้เป็นการพัฒนาเพิ่มเติมจากบอร์ดขับมอเตอร์แบบไม่ใช้แปรงถ่าน (BLDC Motor) จากโครงงานที่เคยออกแบบไว้ ซึ่งจะเป็นวงจรขับแบบใช้เพาเวอร์มอสเฟตรองรับกระแสสูง แต่ใช้ในย่านแรงดันไม่สูงมากนัก (ประมาณ 20V-50Vdc) ซึ่งบางครั้งเราอาจต้องการใช้กับมอเตอร์ที่ใช้แรงดันสูงขึ้น ดังนั้นวงจรที่ออกแบบใหม่นี้สามารถใช้ที่แรงดันได้ถึงประมาณ 100Vdc ที่กระแส 30A (ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส)

จากในรูปข้างบนเป็นการเตรียมอุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้ในการทดลองโดยลักษณะของวงจรที่ออกแบบและประกอบขึ้นนี้จะแบ่งออกเป็นโมดูลแยกกัน 3 ส่วน ที่ประกอบเหมือนกัน เพื่อให้ง่ายต่อการประกอบและทดสอบวงจรทั้งหมด

จากรูปข้างบนประกอบโมดูลตัวแรกของวงจรขับให้กับตัวขับกำลัง IGBT ซึ่งวงจรที่ประกอบด้วย ออปโต้คัปเปิล ไอซี IR2110BPF และแอลอีดีแสดงผลไฟเลี้ยงที่เข้ามายังโมดูล

หลังจากประกอบโมดูลทั้ง 3 ส่วนเสร็จแล้ว จากนั้นจะมาทดลองวางอุปกรณ์ต่างๆ บนแผ่นระบายความร้อนจัดระยะของการวานโมดูลแต่ละตัวให้เหมาะสมและเป็นระเบียบขึ้น

รูปข้างบนเมื่อเราทดลองติดตั้งตัวขับกำลัง IGBT และบัดกรีโมดูลเข้ากับตัวขับกำลังชุดแรกแล้วและวางตำแหน่งของโมดูลให้เชื่อมต่อถึงกันได้

หลังจากนั้นนำโมดูลที่ประกอบเสวร็จทั้งหมดมาประกอบเข้ากับตัว IGBT ทั้งหมด ซึ่งจะสังเกตว่ามีด้วยกัน 3 ชุดแยกอิสระ นอกจากนั้นในส่วนของอินพุตสามารถต่อเข้ากับบอร์ดควบคุมไมโครคอนโทรลเลอรได้ทันทีผ่านออปโต้คัปเปิลและลักษณะของการประกอบแสดงในรูปข้างบน

ในรูปเป็นลักษณะของการต่อสายไฟเข้ากับตัวโมดูลที่ต่อร่วมกับเพาเวอร์ไอจีบีที (Power IGBT) และการเชื่อมต่อไฟเลี้ยงระหว่างโมดูลเข้าด้วยกัน ซึ่งจะใช้ลวดจั้ม 0 โอห์ม แทนการเดินสายไฟ โดยจะเชื่อมต่อทั้งในส่วนของชุดไฟเลี้ยงตัวมอเตอร์ (แรงดันสูง 20V-100Vdc) และชุดไฟเลี้ยงสำหรับชุดขับขาเกต (แรงดันประมาณ 12-18Vdc)

สำหรับรูปสุดท้ายจะเป็นลักษณะของวงจรที่ประกอบเสร็จ และนำมาต่อใช้งานร่วมกับบอร์ดควบคุม โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino UNO ที่ส่วนใหญ่จะผู้พัฒนาในด้านนี้ค่อนข้างมาก โดยลักษณะของวงจรที่แสดงนี้ วงจรทั้งหมดสามารถใช้งานได้เป็นปกติ และใช้กับมอเตอร์ HUB ขนาด 48V/350W