L293D IC — это интегральная схема (ИС), которая может управлять двумя двигателями одновременно и обычно используется для управления двигателями в автономной системе. Эта ИС драйвера двигателя позволяет нам управлять двигателем постоянного тока в любом направлении, а также управлять скоростью вращения двигателя. В данной статье мы рассмотрим схему, распиновку и принцип работы данной микросхемы.

Ранее на нашем сайте мы уже публиковали статью про то, как работает драйвер двигателя L293D и как его подключить к Arduino - можете посмотреть если быстро хотите вникнуть в основные особенности данной микросхемы. Также на нашем сайте вы можете посмотреть все проекты с использованием L293D.

Что такое драйвер двигателей L293D

L293D — это ИС драйвера двигателя с двумя мостами H-типа. H-мост — это простейшая схема для управления двигателем с низким номинальным током. Один мост H-типа способен управлять двигателем постоянного тока в двух направлениях. Принцип работы H-моста показан на рисунке ниже. L293D — это ИС усиления тока. Она также может работать как коммутационное устройство.

L293D — это 16-контактная интегральная схема с восемью контактами с каждой стороны, предназначенная для управления двигателем. Для каждого двигателя имеется 2 входных контакта, 2 выходных контакта и 1 контакт включения. ИС L293D предназначена для обеспечения двунаправленных токов привода до 600 мА при напряжении от 4,5 В до 36 В. Она предназначена для управления индуктивными нагрузками, такими как реле, соленоиды, двигатели постоянного тока и биполярные шаговые двигатели, а также другими сильноточными/высоковольтными нагрузками в приложениях с положительным питанием.

Драйвер двигателей L293D является одним из самых популярных драйверов такого типа на рынке. По ряду причин, таких как низкая цена (по сравнению с другими драйверами), простота управления, правильная форма и размер, отсутствие необходимости в защитной схеме и диодах, отсутствие необходимости в радиаторах и хорошая устойчивость к температурным и высокоскоростным изменениям, драйвер двигателя L293D является наиболее предпочтительным драйвером для пользователя.

Особенности и характеристики микросхемы L293D

Ниже приведены основные характеристики микросхемы драйвера двигателя L293D.

• Широкий диапазон напряжения питания: от 4,5 В до 36 В.
• Выходной ток 600мА на канал.
• Пиковый выходной ток 1,2 А на канал.
• Входы с высокой помехоустойчивостью.
• Отдельный вход - логическое питание.
• Защита от внутреннего электростатического разряда (ESD).

Конфигурация и описание контактов L293D

Схема конфигурации контактов и реальное изображение микросхемы драйвера двигателя L293D показаны ниже.

• Pin 1 (Enable1,2): Когда на этот контакт подан высокий уровень или логическая 1, левая часть ИС будет работать, а когда он низкий, левая часть не работает. Таким образом, этот контакт является главным управляющим выводом для левой части ИС.
• Pin 2 (Вход 1): когда на этом контакте высокий уровень или логическая 1, выход 1 становится высоким. т.е. ток будет протекать через выход 1.
• Pin 3 (Выход 1): этот контакт подключен к одной из клемм двигателя 1.
• Pin 4, pin 5 (GND): эти контакты должны быть подключены к земле (общему проводу) схемы.
• Pin 6 (Выход 2): этот контакт подключен к одной из клемм двигателя 1.
• Pin 7 (вход 2): когда на этот контакт подается высокий уровень или логическая 1, выход 2 становится высоким, т.е. ток будет протекать через выход 2.
• Pin 8 (VCC2): Это напряжение, необходимое для работы двигателя. Оно может быть больше напряжения IC Vcc 1. Если мы управляем двигателями постоянного тока 12 В, то убедитесь, что на этот контакт подается напряжение 12 В.
• Pin 9 (Enable 3,4): Когда на этот контакт подан высокий уровень или логическая 1, правая часть ИС будет работать, а когда он низкий, правая часть не работает. Таким образом, этот контакт является главным управляющим контактом для правой части ИС.
• Pin 10 (вход 3): когда на этот контакт подается высокий уровень или логическая 1, выход 3 становится высоким, т.е. ток будет протекать через выход 3.
• Pin 11 (выход 3): этот контакт подключен к одной из клемм двигателя 2.
• Pins 12,13 (GND): эти контакты должны быть подключены к земле (общему проводу) схемы.
• Pin 14 (выход 4): этот контакт подключен к одной из клемм двигателя 2.
• Pin 15 (вход 4): когда на этот контакт подается высокий уровень или логическая 1, выход 4 становится высоким, т.е. ток будет протекать через выход 4.
• Pin 16 (VCC1): Этот контакт обеспечивает питание ИС. Таким образом, на этот контакт должно подаваться напряжение 5 В.

Примечания: Из конфигурации микросхемы драйвера двигателя L293D следует сделать следующие замечания:

• Вход 1, Вход 2, Вход 3 и Вход 4 являются входными контактами и действуют как контакты управления направлением вращения. Контакты Вход 1, Вход 2 управляют направлением вращения двигателя 1, а Вход 3, Вход 4 управляют двигателем 2. Если логика входа на Входе 1, Входе 2 равна (1,0), двигатель вращается в одном направлении. А если логика входа на Входе 1, Входе 2 равна (0,1), двигатель вращается в другом направлении.
• Enable1,2 и Enable3,4 имеют включенные контакты и действуют как контакты управления скоростью. Они используются для включения, выключения и управления скоростью двигателя 1 и двигателя 2 соответственно. К этим контактам подключено 5 В постоянного тока для работы двигателя на его нормальной скорости. Для управления скоростью на эти контакты может быть подан выход ШИМ (широтно-импульсная модуляция) с микроконтроллера.
• В драйвере двигателя L293D IC имеется всего 4 заземляющих контакта, поскольку он должен иметь дело с большими токами. Из-за такого большого тока ИС нагревается. Поэтому нам нужен радиатор, чтобы уменьшить нагрев и защитить ИС от повреждения. ИС может нагреваться во время пайки контактов на печатной плате.

Более подробную информацию можно посмотреть в техническом описании L293D.

Логическая схема L293D

Логическая схема ИС L293D, представляющая собой ее внутреннюю логику, показана на следующем рисунке.

Функциональная блок-схема L293D

Функциональная схема устройства показывает шаги, которым следует это устройство, чтобы выполнить некоторые действия для получения выходных данных. Функциональная блок-схема для микросхемы L293D показана на рисунке ниже.

Принцип работы микросхемы драйвера двигателя L293D

Принципиальная схема микросхемы драйвера двигателя L293D, предназначенной для пайки на печатную плату, представлена ​​на рисунке ниже.

На этой схеме четыре входа, такие как Вход 1, Вход 2, Вход 3 и Вход 4, расположены на входных контактах 2,7,10 и 14 соответственно. Два контакта разрешения работы, такие как Enable1,2 и Enable 3,4, расположены на контактах 1 и 9 соответственно. Подключение всех контактов ИС и других компонентов показано на приведенной выше схеме.

В зависимости от значения Inputs и Enables двигатель будет вращаться либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки с полной или меньшей скоростью. Направление вращения двигателя зависит от значения Inputs, а скорость вращения зависит от значения Enables. Говорят, что двигатель работает на полной скорости, когда Enable имеет значение High, и говорят, что он работает на меньшей скорости, когда на Enable подается ШИМ сигнал.

Возьмем левый двигатель и предположим условия когда Enable имеет уровень HIGH, а Input 1 и Input 2 имеют уровень HIGH и LOW соответственно, тогда двигатель будет вращаться по часовой стрелке.

Поведение двигателя в зависимости от входных условий, таких как входы и разрешения, приведены в следующей таблице, в которой логическая 1 обозначает ВЫСОКИЙ уровень, а логический 0 обозначает НИЗКИЙ уровень.

Вход 1	Вход 2	Enable1,2	Результат
0	0	1	Остановка
0	1	1	Вращение против часовой стрелки
1	0	1	Вращение по часовой стрелке
1	1	1	Остановка
0	1	Рабочий цикл 50%	Вращение против часовой стрелки с половинной скоростью
1	0	Рабочий цикл 50%	Вращение по часовой стрелке с половинной скоростью

Для другого двигателя логика будет аналогична.

Применение микросхемы драйвера двигателя L293D

Драйвер двигателей L293D широко используется во многих приложениях. Вот некоторые из них:

• Драйверы двигателей постоянного тока.
• Драйверы двухфазных двигателей.
• Драйверы реле.
• Драйверы шаговых двигателей.

11 просмотров