Conrad 10A DC Motor Speed Controller Board PCB Kit 12 - 24 Vdc 192287 数据表

°

w w w . c o n r a d . c o m

Diegene, die een bouwset voltooid of een bouwgroep door uitbreiding resp. door het
inbouwen in een behuizing bedrijfsklaar maakt, geldt volgens DIN VDE 0869 als pro-
ducent en is verplicht bij de overdracht van het apparaat alle begeleidende docu-
menten mee te leveren en ook zijn naam en adres op te geven. Apparaten, die uit
bouwsets zelf samengesteld worden, moeten veiligheidstechnisch als een indu-
strieel product beschouwd worden.

• De werking van de bouwgroep mag alleen geschieden met de daarvoor voorge-

schreven spanning.

• Bij apparaten met een werkspanning > 35 Volt mag de eindmontage alleen door

een vakman uitgevoerd worden met inachtneming van de VDE-voorschriften.

• De werksituatie van het apparaat is vrij naar keus.

• De aan de bouwgroep aangesloten verbruikers mogen een aansluitvermogen van

max. 10 A niet overschrijden!

• Bij de installatie van het apparaat moet gelet worden op een toereikende kabel-

doorsnede van de aansluitkabels

• De aangesloten verbruikers moeten overeenkomstig de VDE-voorschriften met de

veiligheidsaarddraad verbonden worden resp. geaard worden.

• De toelaatbare omgevingstemperatuur (kamertemperatuur) mag tijdens het wer-

ken niet onder of boven 0°C en 40°C zijn.

• Het apparaat is bedoeld voor het werken in droge en schone ruimten.

• Bij de ontwikkeling van condenswater moet een acclimatiseringstijd van uiterlijk 2

uur aangehouden worden.

• Als de bouwsteen moet worden blootgesteld aan heftige trillingen, raden wij aan

hem overeenkomstig goed in te pakken. Let er daarbij echter wel op, dat bou-
wonderdelen op de plaat heet kunnen worden en dat er zo brandgevaar bestaat,
als brandbaar materiaal gebruikt wordt.

• De bouwsteen moet absoluut beschermd worden tegen vocht, spatwater en hitte-

inwerking. Sterke temperatuurschommelingen moeten vermeden worden, omdat
dit tot het fout functioneren kan leiden (buitenmontage).

w w w . c o n r a d . c o m

• Er moet absoluut gelet worden op de aangegeven grenswaarden voor spanning en

stroom. Het overschrijden van grenswaarden kan leiden tot aanzienlijke schade.
Uit veiligheidsoverwegingen mag deze bouwset niet gebruikt worden voor andere
doeleinden dan aangegeven. Het apparaat (behuizing) mag alleen geopend wor-
den, als er geen stroom op staat.

• Aansluitkabels moeten regelmatig gecontroleerd worden op schade en bij een

vastgestelde schade vervangen worden.

• De uitgang moet beveiligd worden met een overeenkomstige zekering. Bij de ver-

vanging van de zekering mag alleen een zekering gebruikt worden met dezelfde
waarde.

• Het apparaat moet uit de buurt gehouden worden van bloemenvazen, badkuipen,

wastafels, vloeistoffen, enz.

• Bescherm deze bouwsteen tegen vocht, spatwater en hitte-inwerking!

• Bouwgroepen en bouwonderdelen horen niet thuis in kinderhanden!

• De bouwgroepen mogen in bedrijf genomen worden onder toezicht van een des-

kundige volwassene of een vakman.

• In industriële instellingen moeten de voorschriften ter voorkoming van ongevallen

van de Arbeidsinspectie voor elektrische installaties en bedrijfsmiddelen in acht
genomen worden.

• In scholen, opleidingsinstituten, werkplaatsen voor hobby en doe-het-zelf moet

het werken met bouwgroepen gecontroleerd worden door geschoold personeel.

• In het geval dat het apparaat moet worden gerepareerd, mogen alleen originele

reserveonderdelen gebruikt worden! Het gebruik van afwijkende onderdelen kan
leiden tot ernstige materiële en persoonlijke schade!

• De reparatie van dit apparaat mag alleen uitgevoerd worden door een vakman!

• Komt er een of andere vloeistof in het apparaat, dan kan het beschadigd worden.

Heeft u een of andere vloeistof in of over de bouwgroep laten vallen, dan moet het
apparaat gecontroleerd worden door een vakman.

De inzet van het apparaat volgens de voorschriften is de regeling van het toerental
van elektromotoren met gelijkstroom met een spanning van 12-24 Volt en een max.
belasting van 10 A.

Een andere inzet als aangegeven is niet toegestaan!

Bij de omgang met producten, die met elektrische spanning in aanraking komen,
moeten de geldende VDE-voorschriften in acht genomen worden, vooral VDE 0100,
VDE 0550/0551, VDE 0700, VDE 0711 en VDE 0860.

• Voor het openen van het apparaat altijd eerst de stekker eruit trekken of je ervan

overtuigen, dat het apparaat zonder stroom is.

• Bouwdelen, bouwgroepen of apparaten mogen in bedrijf genomen worden, als ze

vooraf in een behuizing zijn ingebouwd. Tijdens het inbouwen moeten ze zonder
stroom zijn.

• Gereedschappen mogen alleen gebruikt worden met apparaten, bouwdelen of

bouwgroepen, als zeker is dat de apparaten geen stroom meer krijgen en elektri-
sche ladingen, die in de bouwdelen in het apparaat opgeslagen zijn, vooraf ontla-
den zijn.

• Spanningvoerende kabels of leidingen, waarmee het apparaat, het bouwdeel of de

bouwgroep verbonden is, moeten altijd gecontroleerd worden op isolatiefouten of
breuken. Bij het vaststellen van een fout in de toevoerleiding moet het apparaat
onverwijld uit bedrijf gehaald worden, totdat de defecte leiding vervangen is.

• Bij de inzet van bouwelementen of bouwgroepen moet altijd gewezen worden op

de strikte aanhouding van de genoemde typische gegevens voor elektrische groo-
theden.

• Als uit een beschikbare beschrijving voor de niet commerciële eindgebruiker niet

duidelijk blijkt, welke elektrische gegevens voor een bouwdeel of een bouwgroep
gelden, hoe een externe aansturing uitgevoerd moet worden of welke externe
bouwdelen of aanvullende apparaten aangesloten mogen worden en welke aans-
luitwaarden deze externe componenten mogen hebben, moet altijd een vakman
om raad gevraagd worden.

• Voor de ingebruikneming van een apparaat moet altijd gecontroleerd worden of dit

apparaat of deze bouwgroep in principe geschikt is voor de toepassing, waarvoor
hij gebruikt moet worden! In geval van twijfel is het absoluut noodzakelijk, dat dit
bij een vakman, deskundige of de fabrikant van de gebruikte bouwgroepen nagev-
raagd worden.

• Let er op, dat bedienings- en aansluitfouten buiten onze invloedssfeer liggen.

Vanzelfsprekend kunnen wij voor schade, die daaruit ontstaat, geen aansprakelij-
kheid nemen.

• Bouwsets moeten bij niet functioneren met een exacte beschrijving van de fout

(opgave van wat er niet functioneert, want alleen een exacte beschrijving van de
fout maakt een juiste reparatie mogelijk) en de erbij behorende bouwinstructies
zonder behuizing teruggestuurd worden. Tijdrovende montages en demontages
van behuizingen moeten wij om begrijpelijke redenen extra in rekening brengen.
Reeds afgebouwde bouwsets kunnen niet omgeruild worden. Bij installaties en bij
de omgang met netspanning dienen absoluut de VDE-voorschriften in acht geno-
men moeten worden.

• Apparaten die met een spanning van > 35 V werken, mogen alleen door een vak-

man aangesloten worden.

• In dat geval moet gecontroleerd worden of de bouwset voor de desbetreffende toepassing

en plaats van inzet geschikt is resp. ingezet kan worden.

• De ingebruikneming mag in principe alleen geschieden, als de schakeling absolu-

ut contactveilig in een behuizing is ingebouwd.

• Is het absoluut noodzakelijk om metingen te doen met een open behuizing, moet

er uit veiligheidsoverwegingen een isoleertransformator tussen geschakeld wor-
den of moet, zoals reeds genoemd, de spanning via een geschikt stroombron (die
voldoet aan de veiligheidsvoorschriften) toegevoerd worden.

• Alle bekabelingswerkzaamheden mogen alleen zonder spanning uitgevoerd wor-

den.

Deze toerentalregelaar werd speciaal ontworpen voor elektromotoren met een lage
spanning. De belangrijkste inzetgebieden zijn: traploze toerentalregeling van boor-
machines met gelijkstroom, modelauto’s, ruitenwissermotoren en voor elektrisch
gereedschap. Op grond van de pulsbreedte besturing, die met een instelbare fre-
quentie tussen 600 Hz en ca. 2 KHz werkt, blijft de vermogensdissipatie zelfs bij lage
toerentallen gering. Door het gebruik van een moderne MOSFET-transistor met een
geïntegreerde stroomsensor kan de uitgangsstroom traploos van 0 tot 10 A (zonder
externe weerstand van de stroomsensor) met een trimpotmeter ingesteld worden,
waardoor de elektronica beveiligd is bij het plotseling blokkeren van de motor. Het
instelbereik van de motor strekt zich uit van de volledige stilstand tot aan het maxi-
mum toerental.

Het artikel voldoet aan de EG-richtlijn 89/336/EWG/Elektromagnetische verdraag-
zaamheid.
Bij elke wijziging van de schakeling resp. gebruik van andere dan de opgegeven
bouwdelen vervalt deze licentie!

Om het toerental van een gelijkstroom te sturen, hoeft men eigenlijk alleen de voe-
dingsspanning te veranderen: grote spanning komt overeen met een hoog toerental
en bij het verkleinen van de spanning loopt het toerental overeenkomstig terug. Dat
is in principe weliswaar belangrijk, maar heeft een beslissende beperking. Deze
samenhang geldt namelijk alleen in een zeer beperkt bereik, d.w.z. men kan de
motor wel opvoeren tot het hoogste toerental, maar niet naar wens langzaam
maken. Want voor het overwinnen van de mechanische wrijving moet altijd eerst
een bepaald aanloopkoppel overwonnen worden, voordat de rotor zelfs in beweging
komt. En daaruit resulteert het bekende schoksgewijze aanlopen, als men een
motor langzaam vanuit stilstand erop los laat lopen.

Om dit effect uit te sluiten, volgt men bij de vermogensbesturing een andere weg.
In plaats van de amplitude van de spanning te wijzigen, laat men deze constant en
varieert alleen de inschakelduur. Om precies te zijn wisselt men in snelle opeenvol-
ging (periodiek) het in- en uitschakelen van de voedingsspanning en hoe meer
inschakelingen er zijn, des te groter is de vermogenstoevoer en des te sneller dra-
ait de motor. Men voert de energie dus toe in de vorm van een plusreeks, waarvan
de puls/pauzeverhouding (de pulsbreedte) varieert. En logischerwijs spreekt men bij
deze procedure dan ook van de pulsbreedtemodulatie (PBM). Bij het periodieke
rechthoeksignaal met de periodeduur zijn de pauzetijden in het linker derde deel
relatief kort, terwijl daar de inschakeltijden overeenkomstig lang zijn, in het rechter
derde deel is de verhouding precies omgekeerd en in het midden zijn de in- en uit-
schakeltijden ongeveer in evenwicht, deze middelste positie komt overeen met een
inschakelduur van ongeveer 50% (symmetrische signaalverhouding van 1:1).

Men kan een dusdanig veranderlijk signaal maken als men van een driehoekvor-
mende spanning uitgaat en deze met een variabele gelijkspanningspiek vergelijkt,
dat gaat het gemakkelijkst door beide signalen aan de ingangen van een operatio-
nele versterker te leggen. Elke keer als de driehoek de gelijkspanningspiek door-
kruist, wisselt de OpAmp-uitgang zijn stand, d.w.z. hij schakelt tussen plus en mas-
sa heen en weer. Ligt de driehoek aan de minuitgang –In, dan gaat de uitgang bij
het overschrijden van de gelijkspanningspiek naar massa en bij een lagere waarde
dan de gelijkspanningspiek naar plus. De grootte van de gelijkspanning bepaalt
daarmee de plus/pauzeverhouding aan de OpAmp-uitgang en maakt de pulsbreed-
temodulatie.

Om tot een driehoekspanning te komen, kan men bijv. teruggrijpen naar een
OpAmp-basisschakeling. Nog eenvoudiger gaat het, als men de universele tijd-
schakelaar NE555 neemt en hem als niet stabiele multivibrator schakelt. Daarbij
wordt de condensator C1 periodiek opgeladen en weer ontladen, hetgeen zich
afspeelt tussen 1/3 en 2/3 van de voedingsspanning +Uv. Deze beide drempel-
waarden van 33% resp. 66% zijn in NE555 vastgelegd (voorspanning van de beide
interne comparatoren). Strikt genomen is dit ladings- en ontladingsverloop geen
werkelijke driehoek met lineaire stijging en daling, maar voor onze doeleinden is
deze benadering volledig voldoende. We willen tenslotte slechts een in stukjes
gehakte gelijkspanning opwekken. Als comparateur voor het vergelijken van drie-
hoeks- en gelijkspanning dient één helft uit de CA3240, de andere OpAmp uit deze
IC gebruiken we voor de stroombegrenzing. Het schakelen van de laststroom wordt
overgenomen door een vermogenstransistor met buitengewone eigenschappen: bij
de IRC540 gaat het om een zogenaamde hex. Dat is in principe een vermogens-
MOSTFET zoals ons gangbare universele type RFP 15N05, maar heeft in tegenstel-
ling tot deze laatste nog twee extra aansluitingen Sense en Kelvin.

Eén daarvan (Sense) dient als stroomvoeler (sensor), die een hersluiting op de
werkelijk vloeiende drain/source-stroom toelaat. Dat gebeurt zodanig, dat een
exact gedefinieerd deel van de totale drainstroom via deze aansluiting in de rich-
ting van de massa afvloeit. Bij dit type is de verhouding van Source– tot Sense-
stroom gespecificeerd als 1430:1. Dat betekent, dat een in de stroomkring lig-
gende lengteweerstand voor de stroombewaking niet door de volle laststroom
moet worden doorstroomd, maar slechts door een piepklein deel in de orde van
grootte van ca. 1 ‰. 

Het voordeel ligt voor de hand: bij de grote stromen in het 10 A-bereik zou men
een stroomvoelerweerstand extreem laag-ohmig (hoogstens een paar milliohm)
moeten maken, om de daarbij ontstane verliezen gering te houden en het is hele-
maal niet zo eenvoudig, gedefinieerd een dergelijk kleine weerstand te realiseren
(zo veel heeft al bijna een gewoon soldeerpunt!). De Kelvin-aansluiting heeft niets
met temperatuur te maken, maar is intern direct met de Source-aansluiting ver-
bonden en levert diens potentiaal met een omweg van parasitaire  weerstanden
van de toevoerleiding direct naar buiten. Deze weerstanden bestaan o.a. in de
vorm van de interne bedrading tussen chip en externe aansluitstift net zoals in het
halfgeleide materiaal zelf, ze treden pas storend op bij grote laststromen. Een
externe verbinding van de aansluitingen (Kelvin en Source) overbrugt deze onge-
wenste weerstanden.

Uit het schakelbeeld blijkt, dat het besturingsdeel met de totale PWM-elektronica en
stroombegrenzing via de 9 V vaste spanningsregelaar (IC2) van de laststroomkring
afgescheiden is. Bij de driehoeksgenerator IC1 kan men een ietwat extreme scha-
keling van  de voorweerstanden R1….R3/P1 in verbinding met D1/D2 herkennen.
De beide dioden zorgen er samen met R2 voor, dat voor zowel de laad- als de ont-
ladingshandeling van C1 dezelfde (weerstands-)verhoudingen heersen  en dat daar-
door beide delen even lang duren (symmetrisch driehoekssignaal). De potmeter P1
dient voor de instelling van de basisfrequentie, die zich aan het gebruikte motorty-
pe laat aanpassen, zodoende bereikt men een optimale vermogensbesturing.
Potmeter P2 levert instelbare voorspanning, die onze driehoek meer of minder sterk
aansnijdt. Hiermee wordt een bereik van ca. 2,5…. 7,5 V bestreken, dus meer dan
de amplitude van de driehoek tussen 3….6 V. Aan de uitgang van OpAmp 1 ontstaat
het beschreven PWM-signaal, dat de aanvullingstrap T1/T2 aanstuurt. In verbinding