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作者:蔡宗成(2001-09-10);推薦:徐業良(2001-09-11)

小型馬達驅動IC簡介與應用

本文延續上一篇“無線電收發模組電路製作介紹”【1】,將無線收發模組應用在控制小型馬達驅動IC,便可無線遙控馬達正轉、反轉、停止與煞車等動作,本文介紹兩顆馬達驅動IC,分別為TA7257PTA7279P2】,可控制一顆馬達或兩顆馬達。

1. TA7257P馬達驅動IC簡介與應用

TA7257P是一顆控制小型直流馬達的單一橋氏驅動ICTA7257P的主要特性如下:

(1)   IC輸入腳位,加入01的邏輯位準信號,以此作輸入信號的組合來作不同的控制,例如正轉、反轉、停止、快速制動等四種功能。

(2)   IC工作電壓與馬達驅動電壓可獨立輸入,可作伺服控制;IC工作電壓範圍為6~18V,馬達驅動電壓為0~8V

(3)   內建熱截斷電路(thermal shut down circuit)與過電流保護電路(over current protector)

(4)   電流輸出平均可達1.5A,最大值為4.5A

1TA7257P外觀與尺寸,表1說明其腳位名稱與功能。

1. TA7257P外觀與尺寸

1. 接腳功能說明

TA7257P是由Pin1Pin2中輸入邏輯位準訊號,使得連接馬達兩端的Pin3Pin5產生不同流向的電壓,使得馬達進行正、反轉等動作。表2說明輸入邏輯位準訊號與輸出電壓的四種不同排列組合的真值表,以及馬達所對應的動作。

2. 真值表

2TA7257P的使用手冊所提供的基本應用電路,Pin1Pin2為控制訊號輸入端,可與無線接收電路結合,藉由接收器所輸出的高、低電位來無線遙控直流馬達;Pin3Pin5連接馬達,且並聯一個電容與電阻,建議電容值為0.1μF,電阻值為33Ω

2. TA7257P基本應用電路

2. TA7279P馬達驅動IC簡介與應用

TA7279P為將2個獨立的橋氏驅動電路裝在一個IC內,可控制兩顆電刷馬達,TA7279P的主要特性如下:

(1)   IC輸入腳位,加入01的邏輯位準信號,以此作輸入信號的組合來作不同的控制,例如正轉、反轉、停止、快速制動等四種功能。

(2)   IC工作電壓與馬達驅動電壓可獨立輸入,可作伺服控制;IC工作電壓範圍為6~18V,馬達驅動電壓為0~18V

(3)   內建熱截斷電路(thermal shut down circuit)與過電流保護電路(over current protector)

(4)   電流輸出平均可達1.0A,最大值為3.0A

3TA7279P外觀與尺寸,表3說明其腳位名稱與功能。

3. TA7279P外觀與尺寸

3. 接腳功能說明

TA7279P是由Pin1Pin2Pin3(A)Pin12Pin13(B)中輸入邏輯位準訊號,使得連接馬達兩端的Pin4Pin6(A)Pin9Pin11(B)產生不同流向的電壓,使得兩顆馬達進行正、反轉等動作。表4說明輸入邏輯位準訊號與輸出電壓的四種不同排列組合的真值表,以及馬達所對應的動作。

4. 真值表

4TA7279P的使用手冊所提供的基本應用電路,與TA7257驅動IC不同的是,TA7279P可同時控制兩顆直流馬達,與無線接收電路結合,便可達到無線遙控車之應用。

4. TA7279P基本應用電路

3. 應用範例

以下介紹使用無線收發模組電路搭配TA7257P驅動IC,並設計Telepresence網路代理機器人【3】之軀幹,以一顆小型馬達作為其動力來源,機器人之身高可隨使用者以無線遙控方式調整其高度。

5為機器人軀幹之簡易模型說明,當馬達轉動時,小齒輪帶動左右大齒輪,而大齒輪裡攻螺紋,會帶動左右兩根牙條,頭部平台便會上下運動,再搭配無線遙控模組,使用者可自行調整機器人之高度;圖6為機器人高度示意圖,機器人原本高度為H,大約100cm,加上軀幹調節裝置,可到達Hh之總高度,約150cm,此調節裝置可避免機器人行進期間所產生的動態不穩定狀況,並且使用者可以自由操作機器人來獲得最佳的視野,使得使用者能有“存在”的感覺。

5. 機器人軀幹之簡易模型

6. 機器人高度示意圖

參考資料

【1】    蔡宗成、黃凱、鄧嘉峰、胡正鈺、陳明周,“無線電收發模組電路製作介紹”,元智大學最佳化設計實驗室,2001http://designer.mech.yzu.edu.tw/

【2】    http://www.semicon.toshiba.co.jp/TOSHIBA Semiconductor

【3】    徐業良、蔡宗成,“網路代理機器人之設計”,元智大學最佳化設計實驗室,2001http://designer.mech.yzu.edu.tw/