Qu'est-ce qu'un pilote de moteur et comment choisir le bon ?

Qu'est-ce qu'un pilote de moteur？ Si vous cherchez à contrôler un moteur avec votre Arduino, vous devrez utiliser un pilote de moteur. Mais qu'est-ce qu'un conducteur de moteur et comment choisir le bon ?

Dans cet article, nous répondrons à ces questions et plus encore ! Nous discuterons des types de pilotes de moteur disponibles, de ce que chaque type peut faire et de la manière de choisir celui qui convient à votre projet. Alors lisez la suite pour apprendre tout ce que vous devez savoir sur les conducteurs de moteur !

Qu'est-ce que le pilote du moteur ?

Moteur Bldc à Engrenages Planétaires

Un pilote de moteur est un appareil électronique qui contrôle la vitesse et la direction d'un moteur électrique. Vous pouvez utiliser des pilotes de moteur pour contrôler de petits moteurs comme des jouets, des voitures télécommandées ou des robots. Vous pouvez également l'utiliser pour contrôler des moteurs plus gros dans des applications industrielles.

Un pilote de moteur est-il nécessaire ?

La principale raison d'utiliser un pilote de moteur est de protéger le microcontrôleur des courants importants nécessaires pour entraîner un moteur. Si vous tentiez de connecter un moteur directement à un microcontrôleur, le courant traversant le microcontrôleur l'endommagerait.

L'autre raison d'utiliser un pilote de moteur est qu'il peut fournir plus de puissance que le microcontrôleur. Par conséquent, cela est utile pour les applications où vous devez déplacer des charges lourdes ou entraîner des moteurs qui nécessitent beaucoup de puissance.

Comment fonctionne un pilote de moteur ?

Un circuit intégré de pilote de moteur est un amplificateur de puissance. En outre, il prend un signal de faible puissance du microcontrôleur et l'amplifie pour fournir suffisamment de puissance pour entraîner le moteur.

De plus, la plupart des pilotes de moteur ont également une protection intégrée contre des choses comme les surintensités et les surchauffes. Cela protège à la fois le microcontrôleur et le pilote du moteur lui-même.

Comment arrêter le moteur (freinage)

Lorsque vous souhaitez arrêter le moteur, vous avez deux options :

– roue libre :

c'est à ce moment que vous coupez l'alimentation du moteur. L'inconvénient est que le moteur continuera de tourner pendant un certain temps et pourrait s'endommager ou endommager tout ce à quoi il est attaché.

– freinage :

c'est quand vous appliquez la puissance au moteur dans la direction opposée. Cela entraînera l'arrêt du moteur presque immédiatement.

Cependant, l'inconvénient est que cela peut exercer une forte pression sur le moteur et l'endommager.

Celui que vous choisissez dépend de votre application. Si vous devez arrêter le moteur rapidement, vous devez utiliser le freinage. Si cela ne vous dérange pas que le moteur tourne pendant un certain temps après avoir coupé l'alimentation, vous pouvez utiliser la roue libre.

Une façon d'y penser est la suivante :si vous étiez à vélo en descendant une colline, vous voudriez rouler en roue libre. Mais si vous montiez une colline à vélo, vous voudriez freiner.

Une autre chose à considérer est le type de moteur que vous utilisez. Si vous utilisez un moteur à courant continu à balais, vous aurez besoin d'un pilote de moteur capable de gérer les courants élevés requis par ces moteurs. Si vous utilisez un moteur pas à pas, vous aurez besoin d'un pilote de moteur capable de micro-pas.

Types de pilote de moteur

Il existe deux principaux types de pilotes de moteur :à balais et sans balais.

Les pilotes de moteur à balais sont généralement applicables aux applications à faible puissance telles que les jouets RC. De plus, ils sont également plus faciles à utiliser car ils ne nécessitent aucun capteur ou contrôleur spécial.

Les pilotes de moteur sans balais sont courants pour les applications à plus haute puissance comme les drones et les véhicules électriques. De plus, ils sont plus complexes à utiliser car ils nécessitent des capteurs et des contrôleurs spéciaux.

En plus du brushed et du brushless, nous avons également les types suivants :

pilote de moteur à courant continu

Moteur à courant continu

Source :Wikimedia commons

Les moteurs à courant continu sont les types de moteurs les plus courants. Ils sont communs à tout, des ventilateurs aux disques durs. De plus, vous pouvez utiliser des moteurs à courant continu pour contrôler la vitesse et la direction.

pilote de servomoteur

ServoDrive

Source :Wikimedia commons

Les servomoteurs sont applicables dans les applications nécessitant un contrôle précis, telles que les robots et les machines CNC.

De plus, vous pouvez utiliser le servomoteur pour contrôler sa position, sa vitesse et son couple.

pilote de moteur pas à pas

Moteur pas à pas

Source :Wikimedia commons

Un pilote de moteur pas à pas est un type de moteur électrique qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Et vous pouvez les utiliser pour contrôler la vitesse et la direction.

En outre, Ils sont applicables dans les applications qui nécessitent des positionnements précis, tels que les imprimantes et les scanners. Vous pouvez également les utiliser pour contrôler la vitesse et la direction des pas.

Autres types :

Outre les types ci-dessus, il existe également d'autres types de moteurs électriques, tels que

Pilote pas à pas numérique

Digital Stepper Driver est un pilote de moteur qui utilise des signaux numériques pour contrôler le moteur pas à pas.

Pilote pas à pas en boucle fermée

Un pilote pas à pas en boucle fermée est un type de pilote de moteur qui utilise la rétroaction pour contrôler le moteur pas à pas.

Pilote pas à pas analogique

Le pilote pas à pas analogique est un type de pilote de moteur qui utilise des signaux analogiques pour le contrôler.

Pilote Stepper intégré

Un pilote de moteur intégré est un type de pilote de moteur qui combine les fonctionnalités d'un pilote de moteur et d'un microcontrôleur. Et ce type de pilote de moteur est souvent applicable dans les applications robotiques.

Pilote de moteur BLDC

Les moteurs BLDC sont des moteurs CC sans balais. Et ils sont courants dans les applications nécessitant un couple élevé et un faible bruit, telles que les disques durs d'ordinateurs et les véhicules électriques.

Les pilotes de moteur BLDC s'habituent à contrôler la vitesse et la direction.

Circuit de pilote de moteur à courant continu

Dans cette section, nous allons apprendre certains circuits de commande de moteur à courant continu.

Circuit de pilote de moteur à courant continu utilisant des transistors

Circuit de pilote de moteur à courant continu

Il s'agit d'un circuit de commande de moteur à courant continu de base. De plus, il fonctionne à l'aide d'un moteur à courant continu, d'une résistance et d'un transistor de puissance (D880).

Circuit du pont en H

Circuit du pont en H

Le circuit en pont en H sert à contrôler la vitesse et la direction d'un moteur à courant continu. De plus, vous pouvez utiliser ce circuit dans des applications où le moteur à courant continu doit être entraîné dans les deux sens.

De plus, vous pouvez l'utiliser dans des applications robotiques. Comme changer la direction d'un robot.

pilote moteur ic

Un circuit intégré de pilote de moteur est un circuit intégré spécialisé que vous pouvez utiliser pour contrôler les moteurs. En outre, les circuits intégrés de pilote de moteur peuvent être utiles pour contrôler les moteurs à courant continu, les servomoteurs et les moteurs pas à pas.

Les circuits intégrés de pilote de moteur les plus fréquents sont les suivants :

– L293D

L293D est une sorte de circuit intégré de pilote de pont en H. Et vous pouvez l'utiliser pour piloter des charges inductives telles que des relais, des solénoïdes, des moteurs à courant continu, des moteurs pas à pas bipolaires, etc.

– L298N

L298N est également une sorte de circuit intégré de pilote de pont en H. En outre, il s'habitue à piloter des moteurs à courant continu, des moteurs pas à pas et des actionneurs.

– A4988

– DRV8825

DRV8825 est un circuit intégré de pilote micro-pas avec un traducteur intégré pour une utilisation facile. De plus, vous pouvez utiliser le DRV8825 pour piloter des moteurs pas à pas bipolaires.

fonction de pilote de moteur

Les fonctions des circuits intégrés de commande de moteur incluent :

– alimenter le moteur

– contrôler la vitesse et la direction du moteur

– freiner le moteur

– protéger le moteur contre les dommages dus à un courant excessif

– fournir une fonction de limitation de courant

Applications des pilotes de moteur

Maintenant que nous savons ce que sont les pilotes de moteur et ce qu'ils font, examinons certaines des applications les plus courantes.

L'une des applications les plus courantes concerne les jouets télécommandés. Le pilote du moteur amplifie le signal du microcontrôleur afin qu'il puisse contrôler les moteurs du jouet.

Une autre application courante est les disques durs. Le pilote de moteur contrôle ici le moteur de broche qui fait tourner les disques.

lecteurs d'ordinateur de différents types

Dans les imprimantes, le pilote du moteur contrôle à la fois les moteurs d'alimentation et le moteur du chariot de la tête d'impression.

Et enfin, dans les machines d'assemblage automatisées, le pilote de moteur contrôle à nouveau une variété de moteurs, y compris les moteurs de bande transporteuse et les moteurs de bras de préhension.

Avantages du circuit intégré de commande de moteur

Voici les avantages :

– Premièrement, il peut fournir plus de puissance que le microcontrôleur.

– Ensuite, il dispose d'une protection intégrée contre les surintensités et les surchauffes.

– Enfin, il économise de l'espace car il combine à la fois l'amplificateur et le pilote du moteur en un seul circuit intégré.

Inconvénients des circuits intégrés de commande de moteur :

– Tout d'abord, ils peuvent être coûteux.

– De plus, vous devez faire attention aux valeurs nominales de tension et de courant.

– De plus, certains circuits intégrés peuvent être difficiles à utiliser.

Maintenant que vous savez ce qu'est un pilote de moteur, vous devez choisir celui qui convient à votre projet. Cela peut être délicat car il existe de nombreux types de pilotes de moteur différents.

Comment choisir le bon type de pilote de moteur

Voici les facteurs importants à prendre en compte lors du choix d'un pilote de moteur :

– le type de moteurs que vous utilisez (avec ou sans balais)

Tout d'abord, vous devez confirmer si vous utilisez des moteurs à balais ou sans balais.

Si vous n'êtes pas sûr du type de moteur utilisé, consultez la fiche technique.

– la tension de vos moteurs

Lors du choix d'un pilote de moteur, il est important de prendre en compte la tension nominale, le niveau logique, ainsi que les caractéristiques et capacités.

Choisissez un pilote de moteur adapté à la tension de votre moteur, capable de gérer le niveau logique de votre microcontrôleur et doté des fonctionnalités et capacités dont vous avez besoin.

En ce qui concerne la tension, la plupart des pilotes de moteur peuvent gérer une gamme de tensions. Par exemple, le L293D peut gérer des tensions comprises entre +36V et -36V. Cependant, il est important de s'assurer que la tension que vous utilisez est dans les limites spécifiées du pilote de moteur. Si vous dépassez la tension maximale, vous risquez d'endommager le pilote du moteur.

La tension nominale du pilote du moteur est importante. La plupart des pilotes de moteur peuvent fonctionner à des tensions comprises entre 0,65 V et 36 V environ.

Les caractéristiques et les capacités du pilote de moteur sont également importantes. Choisissez donc un pilote de moteur doté des fonctionnalités et des capacités dont vous avez besoin pour votre application.

– le courant nominal de vos moteurs

Il est essentiel de choisir un pilote de moteur capable de gérer la quantité de courant consommée par vos moteurs. Si vous choisissez un pilote qui n'est pas assez puissant, il surchauffera et endommagera éventuellement votre moteur. Si vous choisissez un pilote trop puissant, vous gaspillerez de l'argent sur des fonctionnalités excédentaires que vous n'utiliserez jamais.

Il s'agit de la quantité de courant que le pilote du moteur peut fournir aux moteurs. Si vous utilisez de gros moteurs nécessitant beaucoup de courant, vous devrez utiliser un pilote de moteur avec un courant nominal élevé. Par exemple, le L293D peut fournir jusqu'à 600 mA par canal.

-Interface

Lors du choix d'un pilote de moteur, vous devez également tenir compte de l'interface de contrôle. En comparaison, l'interface la plus courante est un pont en H. Ce type d'interface permet de contrôler le sens et la vitesse des moteurs.

Les autres interfaces incluent L293D, L298N et TB6612FNG. Ces interfaces offrent différentes fonctionnalités et capacités.

Si vous utilisez un pilote de moteur avec un microcontrôleur, vous devrez également tenir compte du niveau logique de l'interface. La plupart des microcontrôleurs utilisent la logique TTL, qui n'est pas compatible avec de nombreux pilotes de moteur.

Vous devrez utiliser un convertisseur de niveau logique si vous souhaitez utiliser un microcontrôleur TTL avec des pilotes de moteur.

– la quantité de couple dont vous avez besoin

Bien que vous deviez également tenir compte du couple, vous devez examiner le couple de décrochage. C'est le couple nécessaire pour empêcher le moteur de bouger.

Le couple de maintien est ce dont vous avez besoin pour vaincre la résistance de la charge. Si vous devez déplacer une charge lourde, vous aurez besoin d'un moteur avec un couple de maintien élevé.

– la vitesse à laquelle vous avez besoin que vos moteurs tournent

De plus, la vitesse de rotation de votre moteur doit être prise en compte. Vous devrez choisir des pilotes de moteur capables de fournir la quantité de puissance dont vous avez besoin pour faire tourner vos moteurs à la vitesse dont vous avez besoin.

– la taille et le poids de vos moteurs

C'est également une considération importante car vous devez vous assurer que vos pilotes de moteur peuvent supporter le poids et la taille de vos moteurs.

– l'environnement dans lequel vos moteurs seront utilisés (intérieur ou extérieur)

Ceci est important à prendre en compte car différents pilotes de moteur sont conçus pour différents environnements. Si vous prévoyez d'utiliser vos moteurs à l'extérieur, vous aurez besoin de pilotes de moteur résistants aux intempéries.

– le montant d'argent que vous êtes prêt à dépenser

N'oubliez pas de prendre également en compte le prix lors du choix des pilotes de moteur. Choisissez des pilotes de moteur abordables et respectant votre budget.

Lors du choix des pilotes de moteur, vous devez tenir compte du type d'interface, de la tension nominale et du niveau logique. De plus, vous devez également tenir compte des caractéristiques et des capacités des pilotes de moteur. Quoi qu'il en soit, choisissez les pilotes de moteur les mieux adaptés à votre application.

Qu'est-ce qu'un pont en H ?

Le pont en H est un type de circuit de commutation qui comprend deux paires de transistors en tant que commutateurs. Les opérations de marche arrière et avant d'un moteur à courant continu sont contrôlées par les commutateurs. La majorité des contrôleurs sont conçus sous cette forme.

De même, lors de la mise sous tension des deux transistors, le moteur tournera dans un sens. Lorsque les deux transistors sont éteints, le moteur ne fonctionnera pas. Les paires de transistors peuvent être allumées en même temps, une paire peut être allumée tandis que l'autre est éteinte, ou les deux peuvent être éteints.

Cela fera tourner le moteur dans l'autre sens. La vitesse du moteur augmente ou diminue en ajustant la durée pendant laquelle chaque transistor est activé.

Résumé

Les pilotes de moteur sont des circuits intégrés qui peuvent contrôler des moteurs pas à pas ou à courant continu. En revanche, il existe de nombreux types de pilotes de moteur, chacun avec ses propres avantages et inconvénients. Certains circuits intégrés de pilote de moteur courants incluent le L298N, le DRV8825 et le TB6612FNG.

Lors du choix d'un pilote de moteur, vous devez tenir compte des exigences de tension et de courant de votre moteur, ainsi que de la dissipation de puissance maximale autorisée pour la puce. De plus, vous devez également vous assurer que le pilote peut gérer la fréquence de commutation requise pour votre moteur.

La plupart des microcontrôleurs standard ne peuvent pas piloter directement des moteurs haute puissance. Vous devrez donc utiliser un pilote de moteur si vous souhaitez contrôler un moteur DC ou pas à pas haute puissance.