DCブラシモーター回転数制御

DCモーターの回転数を制御する目的で色々やりましたが、最終案としてまとまった。

回路は次のような感じ。VRは少し遠いところにするのと、スイッチングのノイズがあるので、ADCに入れる信号は少しノイズフィルタをしたいのでCRフィルタを一つ入れてます。いらないかも？
あと、マイコン書き込みのとき、VRからマイコン端子直結だとVRの位置次第では書き込めないので、それを無視できるようになるかもと思って入れてます。

最終のプロトタイピング。

 

電源電圧の変動具合の確認。3.34Vが3.04Vと0.3Vほどのドロップ。時々もう少し低い周波数で電圧ドロップがあるがうまく波形を残せない。
ブレッドボード上だとどうしても配線の抵抗が重なってくるので、当初は電圧低下が2.5Vくらいまで下がってしまって困ったなあ（3.3Vから2.5Vなので24％電圧ダウン）と思っていましたが、電源だけは少しましな配線にしたらこの程度になりました。あまり電源電圧の変動は好みじゃないけどコンデンサをあまり大きくすると小さなマイコンを使ったメリットがなくなるので微妙なところ。

 

スイッチング周波数を120Hzにした理由は高周波だとモーターに電流が入らないから。当初8kHzくらいと思っていたが、耳障りなので30kHzくらいのスイッチングにしたら応答性が悪い上にDuty比が低い時にモーターが回らなくなった。周波数が高すぎるとモーターのコイルが当然のように電流を流さないので動かないわけです。

多分、高周波スイッチングをする場合は上のようにDC-DCコンバーターの出力にモーターが繋がれるような回路にしないとうまく動かないものと思います。
しかし、部品点数が増大するのはあまり良くない（ホビーならいいけど、量産するならコストアップにしかならない、部品点数増大は信頼性低下にもなる）ので、120Hzのスイッチング周波数に落ち着きました。

明日はユニバーサル基盤に作っていこうと思う。でも、ユニバーサル基盤を使うんだったら、はじめからATTiny13Aのような8pin DIPのマイコンで良かったんじゃないかとも思ってしまう。