ฉันแนะนำวงจรไฟฟ้าให้นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 9 เป็นส่วนหนึ่งของวิชาวิศวกรรมเฉพาะทาง นักเรียนไม่เคยสัมผัสกับวงจรไฟฟ้ามาก่อน
เป็นส่วนหนึ่งของโมดูลนี้ฉันต้องการออกแบบตัวขับมอเตอร์ให้นักเรียนสร้างโดยใช้เขียงหั่นขนมหรือหัวแร้ง ผู้ขับขี่ยานยนต์มีความจำเป็นที่จะต้องขับขี่ยานยนต์เชิงกลในภายหลัง
มอเตอร์ในคำถามคือมอเตอร์อดิเรกอดิเรกที่แสดงด้านล่าง ตัวเลือกของฉันขับเคลื่อนด้วยราคา (มอเตอร์เหล่านี้มีราคา $ 1 / ea ในการกวาดล้าง)
1.5VDC, 650 mA M-13-2270-1.5V
12 VDC, 650 mA MF-26CS-18165-12.0V
ความต้องการ
ปัญหาของฉันคือการออกแบบไดรเวอร์มอเตอร์ DC ตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
- แบบสองทิศทาง (ไปข้างหน้าและไดรฟ์ย้อนกลับ)
- ควบคุมด้วยปุ่มกด / สวิตช์สลับ มีปุ่ม "ไปข้างหน้า / ย้อนกลับ" หรือสลับ "ทิศทางไปข้างหน้า / ย้อนกลับ" และปุ่ม "ไป"
- ไดรฟ์ทั้งสองชนิดของมอเตอร์ - 1.5VDC 650 mA M-13-2270-1.5Vหรือ 12 VDC, 650mA MF-26CS-18165-12.0V ฉันวางแผนที่จะใช้มอเตอร์ 1.5V เพื่อกระตุ้นกลไกขนาดเล็กและมอเตอร์ 12V เป็น "กว้าน" สำหรับลิฟต์รุ่น
- ราคาถูก - น้อยกว่า $ 5 ในส่วนต่างๆ ถูกกว่าดีกว่า ขนาดชั้นเรียนของนักเรียน 30 คนอาจสันนิษฐานได้ดังนั้นฉันสามารถสั่งซื้อชิ้นส่วนจำนวนมากได้ 50 หรือ 100 ซึ่งน่าจะช่วยได้มาก
- สามารถใช้เขียงหั่นขนมได้ดีเพื่อให้สามารถนำชิ้นส่วนกลับมาใช้ใหม่สำหรับนักเรียนในปีหน้า
การแก้ปัญหาที่เป็นไปได้
ฉันได้พิจารณา SN754410 Quad Half-H Bridge IC ซึ่งมีราคาถูก ($ 0.80 / ea เป็นกลุ่มจาก eBay เช่นฮ่องกง) อย่างไรก็ตามมันมีแรงดันเอาท์พุท 4.5-36 VDC ฉันเชื่อว่านี่อาจทำให้มอเตอร์ 1.5V ปล่อยควันออกมา
ในทางกลับกันฉันคิดว่าH-bridge ที่สร้างขึ้นมาจากทรานซิสเตอร์ไม่ต่อเนื่องราคาถูกเช่น 2N2222 อย่างไรก็ตามฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับขีด จำกัด พลังงานของ H-bridge ดังกล่าว นอกจากนี้ยังมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างน้อยหนึ่งโหลซึ่งอาจเป็นเรื่องยากสำหรับนักเรียนที่ไม่เคยจัดการกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มาก่อน
ปัญหา
อะไรทรานซิสเตอร์ IC หรือส่วนประกอบอื่น ๆ สลับฉันสามารถใช้เพื่อสร้างไดรฟ์ DC มอเตอร์ที่จับ 1.5 และ 12 VDC มอเตอร์? ถ้าฉันสามารถทำความเข้าใจเกี่ยวกับองค์ประกอบหลักฉันสามารถออกแบบสิ่งเสริมทั้งหมด (สวิตช์ตัวต้านทานการให้น้ำหนักด้วยตัวคุณเอง)
จะต้องมีราคาถูก (เราต้องการ 30 ของพวกเขา) และสามารถสร้างได้โดยนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 และครูของพวกเขา (ฉันไม่ใช่ครู)
ถ้าแรงดันขาออกของ SN754410 สามารถลดลงให้เป็นมิตรกับมอเตอร์ 1.5VDC นั่นจะเป็นวิธีที่ง่ายมากในการแก้ปัญหาของฉัน
ฉันเองมีประสบการณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์น้อยมาก แต่ฉันยินดีที่จะ RTFM หากกำกับ
โรงเรียนสามารถสร้าง PCB พื้นฐานบนเครื่องกัดได้ตามต้องการ