Если Вы конструируете электрифицированную радиоуправляемую игрушку, то Вам понадобится силовая схема для управления двигателем с режимом реверса для смены направления движения. Все схемы, приведенные в данной статье, управляются логическими уровнями с выхода микросхемы. Для плавной регулировки частоты вращения двигателя применен ШИМ метод, позволяющий использовать транзисторы драйвера в ключевом режиме и тем самым увеличить КПД устройства.

Принцип ШИМ модуляции поясняет рис.1.

При коротких положительных импульсах на одном из входов драйвера обороты двигателя минимальные. Если увеличивать ширину импульса за тот же период, то обороты двигателя также увеличиваются. Оптимальный период ШИМ импульсов автор считает 0,5... 1 мс.

Схема, показанная на рис.2, предназначена для двигателей с малым током потребления порядка 10...50 мА.

Ввиду малого коэффициента усиления транзисторов, падение напряжения на каждом из них достигает 0,8...0,9 В. Поэтому при лог." Г на входе 1 и лог."0" на входе 2 ключи VT1, VT4 открыты и реальное напряжение на двигателе при 5вольтовом питании составляет 3,2...3,4 В. При реверсе на вход 1 необходимо подать лог."0п, а на вход 2 лог."Г, ключи VT1 и VT4 закроются, а VT2 и VT3 откроются. При лог."0" или лог."Г на двух входах, установится режим "Стоп".

Схема, показанная на рис.3, обладает несколько улучшенными характеристиками и рассчитана на ток 100...200 мА. Она мало чем отличается от предыдущей. Для увеличения коэффициента усиления транзисторы включены по схеме Дарлингтона. Те же результаты можно получить, если вместо транзисторов VT1, VT3 (рис.2) применить КТ972, а вместо VT2-VT4 - КТ973.

Схема, показанная на рис.4, по мнению автора, обладает наилучшими характеристиками. При токах нагрузки до 1 А падение напряжения на обоих ключах составляет 0,6 В. На выходе, при питании от 5 В, можно получить 4,4 В.

В режиме "Стоп" на всех входах присутствуют лог."0", транзисторные ключи VT1, VT6 закрыты. Транзисторы VT2-VT5 также надежно закрыты благодаря базовым резисторам R2, R4, R5, R7. После подачи лог."1" на вход 1 открывается транзистор VT1, который, в свою очередь, открывает транзисторы VT2, VT3. При реверсе подают вначале лог."0" на вход 1, а затем через несколько микросекунд подают лог."1" на вход 2, транзисторы VT1-VT3 закроются, а VT4-VT6 откроются. Подавать одновременно две лог."1" нельзя, так как в отличие от предыдущих схем откроются оба ключа и через транзисторы потекут сквозные токи. Во всех схемах установлены защитные диоды VD1-VD4, уменьшающие выбросы напряжений при переключениях ключей.

Автор: С.М. Абрамов