स्टेपर मोटर ड्राइवर सर्किट

तकनीकी रूप से स्टेपर मोटर ड्राइवर सर्किट एक दशक बाइनरी काउंटर सर्किट है । इस सर्किट का लाभ यह है कि इसका इस्तेमाल स्टेपर मोटर्स को चलाने के लिए किया जा सकता है जिसमें 2-10 चरण होते हैं। आगे जाने से पहले स्टेपर मोटर की मूल बातों के बारे में अधिक चर्चा करते हैं।

इस मोटर का नाम इसलिए दिया गया है क्योंकि शाफ्ट का घुमाव चरण रूप में है जो डीसी या किसी अन्य मोटर से अलग है। अन्य मोटर्स में रोटेशन की गति, स्टॉप कोण पूरी तरह से नियंत्रण में नहीं है जब तक कि आवश्यक सर्किट नहीं डाला जाता है। यह गैर-नियंत्रण मौजूद है क्योंकि जड़ता का क्षण, जो बिना देरी के शुरू और बंद करने के लिए एक चरित्र है। एक डीसी मोटर पर विचार करें, एक बार इसकी संचालित मोटर की गति धीरे-धीरे बढ़ जाती है जब तक कि यह रेटेड गति को पकड़ नहीं लेती है। अब यदि मोटर पर लोड डाला जाता है, तो गति रेटेड पर कम हो जाती है और यदि लोड को आगे बढ़ाया जाता है तो गति में और कमी होती है। अब अगर बिजली बंद कर दी जाए तो मोटर तुरंत रुकती नहीं है क्योंकि उसमें जड़ता का क्षण होगा, वह धीरे-धीरे बंद हो जाती है। अब विचार करें कि यह एक ऐसा मामला है जिसमें प्रिंटर का बहिर्वाह समय पर नहीं रुकता है,हर बार जब हम शुरू करते हैं और रुकते हैं तो हम कागज खो देते हैं। हमें गति चुनने के लिए मोटर की प्रतीक्षा करने की आवश्यकता है और समय के कारण कागज खो जाता है। यह अधिकांश नियंत्रण प्रणालियों के लिए अस्वीकार्य है, इसलिए इस तरह की समस्याओं को हल करने के लिए हम स्टेपर मोटर्स का उपयोग करते हैं।

स्टेपर मोटर निरंतर आपूर्ति पर काम नहीं करता। इसे केवल नियंत्रित और आदेशित बिजली दालों पर काम किया जा सकता है। आगे जाने से पहले हमें UNIPOLAR और BIPOLAR स्टेपर मोटर के बारे में बात करनी होगी। जैसा कि एक UNIPOLAR स्टेपर मोटर में आकृति में दिखाया गया है, हम एक आम जमीन के लिए या एक सामान्य शक्ति के लिए दोनों चरण वाइंडिंग के केंद्र दोहन को ले सकते हैं। पहले मामले में हम एक सामान्य जमीन या शक्ति के लिए काले और सफेद ले सकते हैं। मामले में 2 काले आम लिए जाते हैं। मामले 3 में नारंगी काले लाल पीले सभी एक साथ एक आम जमीन या शक्ति के लिए आते हैं।

बिपोलर स्टेपर मोटर में हमारे पास चरण समाप्त होते हैं और कोई केंद्र नल नहीं होता है और इसलिए हमारे पास केवल चार टर्मिनल होंगे। इस प्रकार की स्टेपर मोटर की ड्राइविंग अलग और जटिल होती है और साथ ही ड्राइविंग सर्किट को आसानी से बिना माइक्रोकंट्रोलर के डिजाइन नहीं किया जा सकता है।

सर्किट जो हमने यहां डिज़ाइन किया है, इसका उपयोग केवल UNIPOLAR प्रकार के स्टेपर मोटर्स के लिए किया जा सकता है।

सर्किट स्पष्टीकरण में UNIPOLAR स्टेपर मोटर के पावर पल्सिंग पर चर्चा की जाएगी।

सर्किट घटक

• +9 से +12 आपूर्ति वोल्टेज
• 555 आईसी
• 1K 1, 2K2Ω प्रतिरोधक
• 220K 220 पॉट या चर अवरोध
• 1µF संधारित्र, 100µF संधारित्र (अनिवार्य नहीं, शक्ति के समानांतर जुड़ा हुआ है)
• 2N3904 या 2N2222 (टुकड़ों की कोई संख्या स्टीपर के प्रकार पर निर्भर करती है यदि यह 2 चरण है, तो हमें 2 की आवश्यकता है यदि यह एक चार चरण है जिसे हमें चार की आवश्यकता है)
• 1N4007 (डायोड की संख्या ट्रांजिस्टर की संख्या के बराबर है)
• CD4017 आईसी,।

स्टेपर मोटर चालक सर्किट आरेख और स्पष्टीकरण

आंकड़ा दो चरण स्टेपर मोटर चालक के सर्किट आरेख को दर्शाता है । अब जैसा कि सर्किट आरेख में दिखाया गया है 555 सर्किट यहां घड़ी या वर्ग तरंग उत्पन्न करने के लिए है। इस मामले में घड़ी की पीढ़ी की आवृत्ति को स्थिर नहीं रखा जा सकता है, इसलिए हमें स्टेपर मोटर के लिए चर गति प्राप्त करने की आवश्यकता है। इस चर गति को पाने के लिए एक बर्तन या एक प्रीसेट को 6 ^वें और 7 ^वें पिन के बीच शाखा में 1K रोकनेवाला के साथ श्रृंखला में उतारा गया है । चूंकि बर्तन विभिन्न प्रकार के शाखा परिवर्तनों में प्रतिरोध है और इसलिए 555 द्वारा उत्पन्न घड़ी की आवृत्ति।

आकृति में महत्वपूर्ण बात केवल तीसरा सूत्र है। आप देख सकते हैं कि आवृत्ति व्युत्क्रम R2 से संबंधित है (जो सर्किट में 1K + 220k POT है)। तो अगर आर 2 बढ़ता है तो आवृत्ति घट जाती है। और इसलिए यदि बर्तन को शाखा में प्रतिरोध बढ़ाने के लिए समायोजित किया जाता है, तो घड़ी की आवृत्ति कम हो जाती है।

555 टाइमर द्वारा उत्पन्न घड़ी को DEC BINARY काउंटर से खिलाया जाता है। अब दशक बाइनरी काउंटर घड़ी में खिलाए गए दालों की संख्या को गिनता है और इसी पिन आउटपुट को उच्च करने देता है। उदाहरण के लिए यदि ईवेंट की संख्या 2 है तो काउंटर का क्यू 1 पिन अधिक होगा और यदि 6 की गिनती पिन है तो Q5 अधिक होगा। यह बाइनरी काउंटर के समान है, हालांकि गिनती दशमलव (यानी, 1 2 3 4 __ 9) में होगी, इसलिए यदि गिनती सात है तो केवल Q6 पिन अधिक होगी। बाइनरी काउंटर Q0, Q1 और Q2 (1 + 2 + 4) में पिन अधिक होगी। इन आउटपुटों को ट्रांजिस्टर को व्यवस्थित तरीके से चलाने के लिए ट्रांजिस्टर को खिलाया जाता है।

चित्र में हम चार चरण स्टेपर मोटर चालक सर्किट को दो चरण एक के समान देख रहे हैं। इस परिपथ में, यह देखा जा सकता है कि पहले से संबंधित Q2 से संबंधित RESET अब Q4 में चला गया है और खोला हुआ Q2 और Q3 पिन चार चरण के स्टेपर मोटर को चलाने के लिए चार पल्स ड्राइविंग सेट प्राप्त करने के लिए अन्य दो ट्रांजिस्टर से जुड़े हैं। तो यह स्पष्ट है कि हम दस चरण स्टेपर मोटर तक ड्राइव कर सकते हैं। हालाँकि किसी को जगह में ड्राइविंग ट्रांजिस्टर में फिट होने के लिए RESET पिन को ऊपर ले जाना चाहिए।

यहां रखे गए डायोड, ट्रांजिस्टर को स्टीपर मोटर वाइंडिंग के इंडक्टिव स्पिकिंग से बचाते हैं। यदि इन्हें नहीं रखा जाता है तो ट्रांजिस्टर को उड़ाने का जोखिम हो सकता है। दालों की आवृत्ति अधिक से अधिक, डायोड के बिना उड़ाने की अधिक संभावना।

स्टेपर मोटर चालक का कार्य

स्टेपर मोटर के स्टेप रोटेशन की बेहतर समझ के लिए हम एक चार स्टेज स्टेपर मोटर पर विचार कर रहे हैं जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

अब विचार करें, उदाहरण के लिए, एक समय में सभी कॉइल को चुम्बकित किया जाता है। रोटर अपने चारों ओर से समान परिमाण की शक्तियों का अनुभव करता है और इसलिए यह गति नहीं करता है। क्योंकि सभी समान परिमाण के हैं और विपरीत दिशा व्यक्त कर रहे हैं। अब अगर कॉइल डी केवल चुम्बकित होता है, रोटर पर दांत 1 + डी की ओर एक आकर्षक बल का अनुभव करता है और रोटर के 5 दांत एक प्रतिकारक बल का अनुभव करता है -D का विरोध करता है, दो बलों को एक योजक बल घड़ी वार का प्रतिनिधित्व करता है। तो रोटर एक कदम पूरा करने के लिए आगे बढ़ता है। इसके बाद यह अगले चरण को पूरा करने के लिए अगले कुंडल को सक्रिय करने के लिए बंद हो जाता है। यह चार चरणों के पूरा होने तक चलता है। रोटर के घूमने के लिए स्पंदन का यह चक्र चालू होना चाहिए।

जैसा कि पहले बताया गया है, प्रीसेट को दाल की एक निश्चित आवृत्ति के लिए एक मूल्य पर सेट किया गया है। इस घड़ी को नियमित आउटपुट प्राप्त करने के लिए इसे दशक के काउंटर पर खिलाया जाता है। दशक काउंटर से आउटपुट ट्रांजिस्टर को क्रमिक क्रम में स्टेपर मोटर के उच्च शक्ति कॉयल को चलाने के लिए दिया जाता है। मुश्किल हिस्सा है, एक बार एक अनुक्रम पूरा होने के बाद 1, 2, 3, 4 स्टेपर मोटर चार चरणों को पूरा करता है और इसलिए यह फिर से शुरू करने के लिए तैयार है लेकिन काउंटर में 10 तक जाने की क्षमता है और इसलिए यह बिना किसी रुकावट के चलता है। यदि ऐसा होता है तो स्टेपर मोटर को तब तक इंतजार करना चाहिए जब तक काउंटर 10 के अपने चक्र को पूरा न कर ले। यह RESET को Q4 से जोड़कर विनियमित किया जाता है, इसलिए जब काउंटर पांच गणना के लिए जाता है तो यह स्वयं को रीसेट करता है और एक से शुरू होता है, यह स्टेपर का क्रम शुरू करता है।

तो यह है कि कैसे स्टेपर निरंतर यह कदम है और इसलिए रोटेशन होता है। एक दो चरण के लिए RESET पिन तीसरी पल्स में खुद को रीसेट करने के लिए काउंटर से Q2 से जुड़ा होना चाहिए। इस तरह एक दस कदम स्टेपर मोटर को चलाने के लिए सर्किट को समायोजित कर सकता है।