L298N Motor Driver Board – Διπλή H-Bridge για DC και βηματικούς κινητήρες

Με αυτήν την L298N Motor Driver Board μπορείτε εύκολα να ελέγχετε DC κινητήρες και βηματικούς κινητήρες με, για παράδειγμα, ένα Arduino, ESP32, Raspberry Pi, microcontroller ή άλλο ψηφιακό σύστημα ελέγχου.

Η μονάδα βασίζεται στο γνωστό L298N Dual H-Bridge motordriver. Χάρη στις δύο ενσωματωμένες H-γέφυρες μπορείτε να ελέγχετε ανεξάρτητα δύο απλούς brushed DC κινητήρες, συμπεριλαμβανομένης της φοράς περιστροφής και της ρύθμισης ταχύτητας. Επιπλέον, η μονάδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο ενός διπολικού βηματικού κινητήρα.

Η τροφοδοσία του κινητήρα μπορεί, σύμφωνα με τις προδιαγραφές αυτής της μονάδας, να κυμαίνεται μεταξύ 5 και 35 V DC. Η λογική λειτουργεί στα 5 V. Το L298N υποστηρίζει ρεύμα έως 2 A ανά κανάλι υπό κατάλληλες συνθήκες, ενώ η καλή ψύξη είναι σημαντική σε υψηλότερα φορτία.

Κατάλληλο για DC κινητήρες

Το L298N δεν προορίζεται μόνο για βηματικούς κινητήρες. Η πλακέτα είναι πολύ κατάλληλη για τον έλεγχο συνηθισμένων brushed DC κινητήρων.

Με μία μονάδα μπορούν να ελεγχθούν ξεχωριστά έως δύο DC κινητήρες:

• Κινητήρας A μέσω OUT1 και OUT2
• Κινητήρας B μέσω OUT3 και OUT4

Μέσω των ψηφιακών εισόδων μπορείτε να καθορίσετε τη φορά περιστροφής κάθε κινητήρα. Μέσω των συνδέσεων ENA και ENB μπορεί επίσης να δοθεί σήμα PWM για τη ρύθμιση των στροφών των κινητήρων.

Έτσι είναι δυνατές, μεταξύ άλλων, οι ακόλουθες λειτουργίες:

• Περιστροφή του κινητήρα προς τα εμπρός
• Περιστροφή του κινητήρα προς τα πίσω
• Σταμάτημα του κινητήρα
• Ηλεκτρικό φρενάρισμα
• Ρύθμιση ταχύτητας με PWM
• Ανεξάρτητος έλεγχος δύο κινητήρων

Αυτό καθιστά τη μονάδα κατάλληλη, μεταξύ άλλων, για ρομποτικά αυτοκίνητα, οχήματα, μικρά μηχανήματα, ενεργοποιητές, ανεμιστήρες και άλλα έργα με DC κινητήρες.

Κατάλληλο για βηματικούς κινητήρες

Οι δύο H-γέφυρες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μαζί για τον έλεγχο ενός διπολικού βηματικού κινητήρα. Οι τέσσερις έξοδοι κινητήρα OUT1 έως OUT4 συνδέονται τότε στα δύο πηνία του βηματικού κινητήρα.

Η σειρά με την οποία ενεργοποιούνται τα IN1 έως IN4 καθορίζει στη συνέχεια τη φορά περιστροφής και το μοτίβο βημάτων.

Ρύθμιση ταχύτητας με PWM

Για DC κινητήρες η ταχύτητα μπορεί να ρυθμιστεί μέσω PWM (Pulse Width Modulation).

Για αυτό αφαιρούνται οι jumpers των ENA και/ή ENB και αυτές οι συνδέσεις συνδέονται με μια έξοδο PWM του microcontroller.

• ENA: enable/PWM για τον κινητήρα A
• ENB: enable/PWM για τον κινητήρα B

Όταν ο αντίστοιχος jumper παραμένει τοποθετημένος, το κανάλι παραμένει συνεχώς ενεργοποιημένο και ο κινητήρας μπορεί να ελέγχεται μέσω των IN pins χωρίς ξεχωριστό σήμα PWM.

Συνδέσεις

Τροφοδοσία

Motorvoeding / VS
Σύνδεση για την τάση τροφοδοσίας των κινητήρων.

GND
Κοινή γείωση για τροφοδοσία και έλεγχο. Το GND του microcontroller και του motordriver πρέπει να συνδεθούν μεταξύ τους.

5V
Σύνδεση 5V για τη λογική της μονάδας. Ανάλογα με τη διαμόρφωση του ρυθμιστή 5V και του jumper, αυτή η σύνδεση μπορεί να λειτουργεί ως είσοδος ή έξοδος τροφοδοσίας.

Κινητήρας A

OUT1 / OUT2
Έξοδος της H-γέφυρας A. Εδώ συνδέεται ο DC κινητήρας A.

IN1 / IN2
Ψηφιακές είσοδοι ελέγχου με τις οποίες καθορίζεται η φορά περιστροφής του κινητήρα A.

ENA
Είσοδος enable του κινητήρα A. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ρύθμιση ταχύτητας PWM.

Κινητήρας B

OUT3 / OUT4
Έξοδος της H-γέφυρας B. Εδώ συνδέεται ο DC κινητήρας B.

IN3 / IN4
Ψηφιακές είσοδοι ελέγχου με τις οποίες καθορίζεται η φορά περιστροφής του κινητήρα B.

ENB
Είσοδος enable του κινητήρα B. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ρύθμιση ταχύτητας PWM.

Έλεγχος ενός DC κινητήρα

Η πραγματική φορά περιστροφής εξαρτάται από τον τρόπο με τον οποίο τα δύο καλώδια του κινητήρα είναι συνδεδεμένα στα OUT1 και OUT2.

Για τον κινητήρα B ο έλεγχος λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο μέσω των IN3, IN4 και ENB.

Τεχνικές προδιαγραφές

• Type: L298N Motor Driver Board
• Driver-IC: L298N
• Drivertechniek: Dual H-Bridge / Dual Full Bridge
• Geschikt voor: brushed DC-motoren en bipolaire stappenmotoren
• Aantal DC-motoren: maximaal 2 onafhankelijk aangestuurde motoren
• Aantal bipolaire stappenmotoren: maximaal 1
• Logische voedingsspanning: 5 V DC
• Motorvoedingsspanning module: 5 – 35 V DC
• Maximale opgegeven motorstroom: 2 A
• Besturing: digitale logica
• Snelheidsregeling DC-motor: PWM via ENA en ENB
• Draairichtingsregeling: ja
• Dubbele H-brug: ja
• Koellichaam: ja
• Motoruitgangen: OUT1, OUT2, OUT3 en OUT4
• Stuuringangen: IN1, IN2, IN3 en IN4
• Enable-ingangen: ENA en ENB
• Afmetingen: circa 43 × 43 × 27 mm
• Lengte: 43 mm
• Breedte: 43 mm
• Hoogte: 27 mm
• Kleur printplaat: rood

L298N driver

Το χρησιμοποιούμενο L298N είναι ένας dual full-bridge driver που έχει σχεδιαστεί ειδικά για τη μεταγωγή επαγωγικών φορτίων όπως DC κινητήρες, βηματικοί κινητήρες, ρελέ και solenoïdes. Το ίδιο το L298 υποστηρίζει, σύμφωνα με τον κατασκευαστή, τάση τροφοδοσίας κινητήρα έως 46 V και διαθέτει, μεταξύ άλλων, θερμική προστασία.

Σε αυτήν την ολοκληρωμένη μονάδα διατηρείται τάση τροφοδοσίας κινητήρα από 5 έως 35 V DC.

Προσοχή στο ρεύμα του κινητήρα

Το αναφερόμενο μέγιστο ρεύμα των 2 A πρέπει να θεωρείται ως μέγιστη τιμή του driver. Σε υψηλότερα συνεχή ρεύματα κινητήρα δημιουργείται σημαντική απώλεια θερμότητας στο L298N. Το πρακτικά αξιοποιήσιμο συνεχές ρεύμα εξαρτάται επομένως από, μεταξύ άλλων, την τάση τροφοδοσίας, την ψύξη, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και το φορτίο.

Ελέγξτε επίσης όχι μόνο το ονομαστικό ρεύμα ενός DC κινητήρα, αλλά και το ρεύμα εκκίνησης και το ρεύμα μπλοκαρίσματος (stall current). Αυτό μπορεί να είναι πολλαπλάσιο από το ρεύμα κατά τη φυσιολογική λειτουργία.

Πτώση τάσης στον driver

Το L298N χρησιμοποιεί διπολικά τρανζίστορ εξόδου και επομένως έχει μεγαλύτερη πτώση τάσης από τους σύγχρονους MOSFET motordrivers. Η τάση που φτάνει πραγματικά στον κινητήρα είναι επομένως χαμηλότερη από την παρεχόμενη τάση τροφοδοσίας.

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για κινητήρες χαμηλής τάσης. Για εφαρμογές όπου είναι σημαντική η πολύ υψηλή απόδοση ή η πολύ μικρή πτώση τάσης, ένας σύγχρονος MOSFET driver μπορεί να είναι καλύτερη επιλογή.

Εφαρμογές

• Arduino-projecten
• ESP32-projecten
• Robotauto's
• Robotica
• Twee-wielaandrijvingen
• DC-motorregeling
• PWM-motorregeling
• Omkeerbare motoren
• Bipolaire stappenmotoren
• Kleine machines en mechanismen
• Prototype- en hobby-elektronica
• Onderwijsprojecten
• Automatiseringsprojecten

Διαστάσεις

• Μήκος: 4,3 cm
• Πλάτος: 4,3 cm
• Ύψος: 2,7 cm

Συνοπτικά

Η L298N Motor Driver Board είναι μια ευέλικτη διπλή H-γέφυρα για τον έλεγχο τόσο συνηθισμένων DC κινητήρων όσο και βηματικών κινητήρων. Με μία μονάδα μπορούν να ελεγχθούν δύο DC κινητήρες ανεξάρτητα προς τα εμπρός και προς τα πίσω και η ταχύτητα μπορεί να ρυθμιστεί μέσω PWM. Εναλλακτικά, και οι δύο H-γέφυρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζί για έναν διπολικό βηματικό κινητήρα.

Χάρη στον απλό ψηφιακό έλεγχο, αυτή η μονάδα είναι πολύ κατάλληλη για χρήση με Arduino, ESP32 και άλλους microcontrollers.