电机的堵转检测及处理

2023-11-02

基于L298N控制的电机的堵转检测及其处理

一、L298N原理

1、 L298N——datasheet

2、使用须知
①工作电压高,最高工作电压可达46V;输出电流大,瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A;额定功率25W;

②内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;

③采用标准逻辑电平信号控制;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作;有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压下工作;

④可以外接检测电阻,将变化量反馈给控制电路;

⑤L298N芯片驱动电机时,可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机,也可以驱动两台直流电机。

3、常见应用电路设计
在这里插入图片描述
引脚说明:
IN1-4:是输入逻辑电平信号;
OUT1-4:接执行器,如OUT1、OUT2接电机两端;
其中IN1、2与OUT1、2对应,3、4同理;
EN A、B:使能端,分别控制两个负载的控制通断;
VS:接逻辑电源输入端;
VSS:接负载的电源输入;
ISEN A、B:桥驱动电流检测引脚。

由上述引脚介绍可以看出L298N的使用,即在配置逻辑电源、负载电源后,通过使能端打开或者关断IN口对OUT口的控制;其信号控制方式如下图所示:

二、电机堵转检测

L298的ISEN端,即sense引脚为电机电流(或叫桥驱动电流)检测引脚。

需要对电机电流进行检测时,分别在sense A B两个引脚上串接个小电阻,当A B两个桥的电流(电机电流)流过两个电阻时转换成电压;

这个电压被送到控制L298工作的上位机(或控制电路),上位机就根椐这个电压的高低判断L298是否工作正常。
在这里插入图片描述
应用情景:为防止电机堵转时,出现电流过大,烧毁L298N,或者损坏电机末端机械执行器, 从而设置临界电流为2.4A,当sensor引脚检测到0.24V(所用电阻为0.1Ω)时,即判定电机此时出现堵转,从而触发保护机制。

三、电机堵转处理

对于不同的应用场景,电机堵转的处理方式不同。在此次项目中,本人所用到的处理机制分为短期堵转与长期堵转。

短期堵转:检测到堵转后,先停机2秒,进行反转;

长期堵转:通过特定时间内(12s),判断反转的次数,当达到一定次数(3次),则判定为长期堵转,关机。

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