作为专门工程学科的一部分,我正在向 9 年级的高中生介绍电路。学生之前没有接触过电路。
作为本模块的一部分,我想为学生设计一个电机驱动器,可以使用面包板或烙铁来构建。需要电机驱动器来驱动课程后期的一些机械配件。
有问题的电机是如下所示的直流爱好电机。我的选择是由价格决定的(这些电机的清仓价格为 1 美元/个。)
1.5VDC ,650 毫安M-13-2270-1.5V
12 VDC,650 毫安MF-26CS-18165-12.0V
要求
我的问题是按照以下规格设计直流电机驱动器:
- 双向(正向和反向驱动)
- 通过按钮/拨动开关控制。一对“前进/后退”按钮,或一个“前进/后退”方向切换和一个“前进”按钮。
- 驱动两种电机中的任何一种 - 1.5VDC,650 mA M-13-2270-1.5V或 12 VDC,650mA MF-26CS-18165-12.0V。我计划使用 1.5V 电机驱动小型齿轮机构,并使用 12V 电机作为模型电梯的“绞盘”。
- 便宜 - 零件不到 5 美元。越便宜越好。假设一个班级有 30 名学生,所以我可以订购 50 或 100 个批量的散装零件,这应该有助于降低成本。
- 最好是面包板,这样这些零件就可以为明年的学生重复使用。
可能的解决方案
我考虑过一种 SN754410 Quad Half-H 桥 IC,它很便宜(eBay 即香港的散装产品为 0.80 美元/ea。)但是它的输出电压为 4.5-36 VDC。我相信这可能会导致1.5V电机冒烟。
另一方面,我考虑了一个由廉价分立晶体管(如 2N2222)构建的 H 桥。但是,我不确定这种 H 桥的功率限制。它还涉及至少十几个部分,这对于以前从未接触过电子产品的学生来说可能有点困难。
问题
我可以使用哪些晶体管、IC 或其他开关组件来构建处理 1.5 和 12 VDC 电机的直流电机驱动器?如果我能了解主要组件,我可以自己设计所有辅助部件(开关、偏置电阻器,你有什么)。
它必须便宜(我们需要 30 个)并且可以由 9 年级的学生和他们的老师建造。(我不是老师。)
如果可以将 SN754410 的输出电压降低到适合 1.5VDC 电机,那将是解决我的问题的一种非常简单的方法。
我自己几乎没有实际的电子经验,但如果有指示,我愿意使用 RTFM。
如果需要,学校可以在铣床上制作基本的 PCB。