Neste post, investigamos as especificações técnicas e os detalhes de pinagem do IC L293, que é um IC de driver quad half-H versátil e pode ser usado para implementar muitas aplicações interessantes de circuito baseado em driver de motor, como para motores de operação, solenóides e outros indutivos. cargas (4 unidades separadamente ou em pares através do modo push-pull).
Como funciona
O IC L293 inclui basicamente dois pares de saídas que podem ser usadas independentemente para operar duas cargas separadas em um modo push-pull ou de maneira bidirecional, também conhecido como modo totem. Alternativamente, esses pares de saídas podem ser individualmente usado para operar 4 cargas individuais de forma unidirecional.
As operações das cargas acima são controladas através das pinagens de entrada correspondentes, acionadas por um circuito oscilador externo ou uma fonte PWM.
Por exemplo, se a carga precisar ser operada de maneira totem, as entradas correspondentes dos dois estágios de driver do IC podem ser acionadas a partir de um oscilador externo, como por meio de um par de portas NAND, em que uma porta pode ser conectada como um oscilador enquanto o outro como um inversor.
Os dois sinais antifásicos dessas portas NAND podem ser conectados às entradas do L293 para operar as saídas relevantes de maneira totem pole (push-pull), que por sua vez executaria a carga conectada da mesma maneira.
Atribuição de pinagem do IC L293
Agora vamos aprender as funções de pinagem do IC L293 consultando o diagrama a seguir e a seguinte explicação:
O pino 2 é a entrada de controle, que controla o pino 3 de saída.
Da mesma forma, o pino 7 é a entrada de controle para o pino 6 de saída.
Pin#1 é usado para habilitar ou desabilitar os conjuntos de pinagens acima. Um positivo no pino 1 mantém os conjuntos de pinagens acima habilitados e ativos, enquanto uma fonte negativa ou 0V os desativa instantaneamente.
De forma bastante idêntica, o pino 15 e o pino 10 tornam-se as entradas de controle para as saídas pino 14 e 11 correspondentes, e permanecem operacionais apenas enquanto o pino 9 é mantido em lógica positiva e é desabilitado quando uma lógica de 0 V é aplicado nesta pinagem.
Conforme explicado anteriormente, o pino 3 e o pino 6 podem ser usados como pares de totens alimentando um sinal lógico antifase em seus pinos 7 e 2 de entrada. Ou seja, quando o pino 2 está sendo alimentado com uma lógica positiva, o pino 7 deve estar com uma lógica negativa e vice-versa.
Isso permitirá que as saídas pino 6 e 3 operem a carga conectada em uma direção correspondente e, inversamente, quando os sinais lógicos de entrada forem invertidos, a polaridade da carga também será invertida e começará a girar na direção oposta.
Se esta sequência for comutada rapidamente, então a carga opera correspondentemente de um modo vai-e-vem ou de um modo push-pull.
A operação acima também pode ser replicada no outro par de drivers.
O Vcc ou as entradas positivas de alimentação para o IC são configuradas independentemente para duas entradas de alimentação diferentes.
Pin#16, (Vcc1) é usado para operar as pinagens de habilitação e para operar outros estágios lógicos internos do IC, e isso pode ser fornecido com uma entrada de 5V, embora a limitação máxima seja de 36V
O pino 8, (Vcc2) é usado especificamente para alimentar os motores e pode ser alimentado com qualquer coisa de 4,5 V a 36 V
Especificação Elétrica do IC L293
O IC L293 foi projetado para operar com qualquer alimentação entre 4,5V e 36V, com uma especificação de manuseio de corrente máxima de não mais que 1 amp (2 Amp no modo de pulso, 5ms max)
Portanto, qualquer carga dentro das especificações mencionadas acima pode ser operada nas saídas discutidas do IC L293.
A lógica de controle de entrada não deve ser excedida acima de 7V, seja como alimentação contínua ou alimentação PWM.
Usando L293 IC para Aplicação de Controle de Motor
Agora vamos aprender como implementar circuitos controladores de motores usando o IC L293 através de diferentes modos de operação e usando até 4 motores com facilidade de controle separada.
Em nosso post anterior estudamos os detalhes de pinagem e funcionamento do IC L293, aqui aprendemos como o mesmo IC pode ser usado para controlar motores através de modos e configurações específicas.
Modos de controle
O IC L293 pode ser usado para controlar motores nos seguintes modos:
1) 4 motores através de entradas PWM independentes.
2) 2 Motores em modo bidirecional ou totem com controle de velocidade através de PWM
3) Um motor BLDC bifásico usando entrada PWM
A imagem abaixo mostra como o IC pode ser usado para controlar motores com controles independentes e também como um único motor pode ser usado para obter um controle bidirecional:
O lado esquerdo do IC mostra um motor sendo configurado para funcionar no modo bidirecional. Para garantir que o motor gire em uma das direções selecionadas, o pino 1 e o pino 7 devem ser aplicados com uma entrada de 5 V CC antifase. Para alterar o sentido de rotação do motor, esta polaridade de 5V pode ser alterada nas pinagens de entrada mencionadas.
O pino 1 deve ser mantido em nível lógico alto para manter o motor e o funcionamento do IC habilitados, um 0 lógico aqui irá parar o motor instantaneamente.
A alimentação nas pinagens de entrada de controle pode ser na forma de um PWM, que pode ser usado adicionalmente para controlar a velocidade do motor de 0 até o máximo simplesmente variando o ciclo de trabalho PWM.
O lado direito do IC mostra um arranjo em que alguns motores são controlados independentemente por meio de entradas PWM independentes nos respectivos pinos 15 e 10.
O pino 9 deve ser mantido em nível lógico alto para manter o motor e o IC funcionando. Um zero lógico nesta pinagem irá parar instantaneamente e desabilitar a função dos motores conectados.
Uma vez que as seções do lado esquerdo e do lado direito do IC são idênticas com seus detalhes de funcionamento de pinagem, o arranjo mostrado dos motores pode ser trocado entre as pinagens relevantes para obter um funcionamento idêntico, conforme explicado acima, o que significa que dois motores individuais podem ser conectados no lado esquerdo do CI exatamente como implementado no lado direito do CI no diagrama.
Da mesma forma, o sistema bidirecional pode ser incorporado no lado direito das pinagens do IC exatamente como alcançado no lado esquerdo do IC no diagrama mostrado acima.
O exemplo acima mostra como o IC L293 pode ser usado para controlar 4 motores individualmente, ou 2 motores em modo bidirecional, e como a velocidade também pode ser controlada usando uma alimentação PWM nas pinagens de entrada relevantes do IC.
Usando L293 para controlar um motor BLDC de 2 fases
Na imagem acima podemos ver como o IC L293 pode ser configurado para controlar um motor BLDC bifásico usando as pinagens indicadas e através de algumas entradas de controle mostradas como controle A e controle B.
Um único motor bifásico pode ser visto conectado nas saídas do CI, enquanto as entradas são conectadas com um conjunto de portas NOT que se tornam responsáveis por criar a lógica de entrada antifásica necessária para o controle do motor.
Os pontos de Controle A e Controle B podem ser submetidos a uma lógica alternada para permitir que o motor bifásico gire corretamente.
A polaridade da lógica alternada decide o sentido de rotação do motor.
Para obter um controle de velocidade linear no motor, uma forma de lógica PWM pode ser implementada nas entradas de controle A e controle B e seu ciclo de trabalho pode ser variado para alcançar o controle de velocidade desejado no motor conectado.
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