MPH102 Mini Ponte H

Foto MPH102

Il più piccolo driver per motori DC che deve il suo nome proprio alle sue minuscole dimensioni.
La sigla MPH significa appunto Mini Ponte H.


l’MPH102 è in grado di controllare due motori DC di media potenza, opportunamente raffreddato è in grado di pilotare due motori da 24V 2A anche se già per queste potenze consiglio di usare il RoboPonte più adatto a gestire potenze di centiania di watt.
Nato dall’esigenza di avere un pratico e versatile driver per motori per alcune esigenze amatoriali è diventato modulo molto semplice ed affidabile che permette di pilotare sia motori DC che motori passo passo unipolari.

Il Chip L298 integra due ponti ad H che si possono schematizzare così:
Schema interno L298

Funzionamento con motori DC

In caso di controllo di motori DC ogni motore va collegato tra i due terminali centrali del Ponte ( M1 e M2 ) e, assieme ai 4 transistor (TR1…TR4), funzionerà in configurazione H-bridge ( si noti la H disegnata dall’insieme TR1…4 e Mot ).
Il segnale EN serve ad abilitare/disabilitare il driver mentre ciascun ingresso IN1 e IN2 serve a controllare quale dei transistor chiudere.

Con IN1=IN2 saranno chiusi in contemporanea o i due transistor TR1 TR3 o TR2 TR4, il motore in questa condizione risulterà cortocircuitato e si presenterà come bloccato.

Pilotando i due segnali IN1 e IN2 con un segnale PWM sfasato di 90° tra i due ingressi sarà possibile far ruotare il motore nei due versi di marcia variando il PWM dal minimo al massimo. Il motore risulterà fermo col PWM al 50%.
Per generare i segnali di controllo opportuni ci sono due strade possibili, o usare un circuito esterno o usare dei particolari microcontrollori ( per esempio i PIC 18F4431 ) in grado di generare due uscite PWM in opposizione di fase.

Funzionamento con motori PASSO-PASSO

…configurazione ancora da provare…

Gli schemi

Lo schema della scheda è molto semplice come si può vedere in figura:

Schema Elettrico del MPH102

Il cuore del circuito è il driver di potenza L298 che fa il grosso del lavoro.

Oltre a questo componente possiamo notare da DX a SX i diodi di ricircolo, le due resistenze di shunt, le resistenze di Pull-UP, il regolatore di tensione e il connettore di ingresso.

I diodi di ricircolo servono a proteggere i transistor presenti nel driver da eventuali extratensioni che lo potrebbero danneggiare, è importante che la corrente massima di lavoro dei diodi sia pari alla corrente assorbita dal carico anche se, essendo i disturbi di natura impulsiva, è sufficiente scegliere diodi con una corrente di picco alcune volte superiore a quella assorbita dal motore.

Le resistenze di shunt servono a misurare la corrente assorbita dal motore leggendo la caduta di tensione ai loro capi. Nel caso di pilotaggio di motori DC non sono obbligatorie e possono essere cortocircuitate mentre pilotando motori passo passo servono a regolare la corrente di pilotaggio.

Per il dimensionamento di queste resistenze vi consiglio di leggere con attenzione l’apposita sezione.

Le resistenze di Pull-Up servono a tenere attivo il driver nel caso non si utilizzi il segnale EN.

Il regolatore è un L7805 in formato TO92, serve ad alimentare la sezione digitale del driver e la tensione è riportata anche sul connettore di controllo da cui però sconsiglio di prelevare più di 30-40mA.

Sebbene sia possibile non montare il 7805 e prelevare l’alimentazione logica dalla scheda di controllo io lo sconsiglio per evitare il più possibile problemi di disturbi.

Sul connettore a 12 poli SV1 sono presenti tutti i segnali disposti in due file simmetriche, una per ciascuno stadio.
Due segnali sono la massa del circuito, due l’alimentazione a 5V poi, per ciascuno stadio, ci sono i segnali delle resistenze di shunt, il controllo dei due rami del ponte e l’enable.

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