Je présente des circuits électriques aux élèves du secondaire de 9e année dans le cadre d'un sujet d'ingénierie dédié. Les étudiants n'ont aucune exposition préalable aux circuits électriques.
Dans le cadre de ce module, je souhaite concevoir un pilote de moteur pour les étudiants à construire, à l'aide d'une planche à pain ou d'un fer à souder. Le pilote du moteur est nécessaire pour conduire certains doodads mécaniques plus tard dans le cours.
Les moteurs en question sont les moteurs DC hobby illustrés ci-dessous. Mon choix est déterminé par le prix (ces moteurs coûtent 1 $ / ch en liquidation.)
1,5 V CC, 650 mA M-13-2270-1,5 V
12 VDC, 650 mA MF-26CS-18165-12.0V
Exigences
Mon problème est de concevoir un pilote de moteur CC selon les spécifications suivantes:
- Bi-directionnel (marche avant et marche arrière)
- Commande par boutons poussoirs / interrupteurs à bascule. Soit une paire de boutons "avant / arrière", soit une bascule de direction "avant / arrière" et un bouton "aller".
- Conduire une ou l' autre des deux types de moteur - 1,5 Vcc, 650 mA M-13-2270-1.5V ou 12 VDC, 650mA MF-26CS-18165-12.0V . Je prévois d'utiliser les moteurs 1,5 V pour actionner de petits mécanismes à engrenages, et le moteur 12 V comme «treuil» pour un modèle d'ascenseur.
- Bon marché - moins de 5 $ en pièces. Moins cher, c'est mieux. Une classe de 30 élèves peut être présumée, donc je peux commander des pièces en vrac en lots de 50 ou 100, ce qui devrait aider à payer.
- Planche à pain de préférence afin que les pièces puissent être réutilisées pour les étudiants de l'année prochaine.
Solutions possibles
J'ai envisagé un circuit intégré quadruple demi-H SN754410 qui est disponible à bon marché (0,80 $ / ch en vrac sur eBay, c'est-à-dire Hong Kong). Cependant, cela a une tension de sortie de 4,5 à 36 VCC. Je crois que cela peut provoquer l'émission de fumée par le moteur 1,5V.
D'un autre côté, j'ai considéré un pont en H construit à partir de transistors discrets bon marché comme le 2N2222. Cependant, je ne suis pas certain des limites de puissance d'un tel pont en H. Cela implique également au moins une douzaine de pièces, ce qui peut être un peu difficile pour les étudiants qui n'ont jamais traité d'électronique auparavant.
Le problème
Quels transistors, circuits intégrés ou autres composants de commutation puis-je utiliser pour construire un entraînement de moteur CC qui gère les moteurs 1,5 et 12 VCC? Si je peux me faire une idée des principaux composants, je peux concevoir moi-même tous les éléments auxiliaires (commutateurs, résistances de polarisation, etc.).
Il doit être bon marché (nous en avons besoin de 30) et être construit par les élèves de 9e année et leur professeur. (Je ne suis pas l'enseignant.)
Si la tension de sortie du SN754410 pouvait être réduite pour être compatible avec un moteur 1.5VDC, ce serait un moyen très facile de résoudre mon problème.
J'ai moi-même très peu d'expérience pratique en électronique mais je suis prêt à RTFM s'il est dirigé.
L'école peut fabriquer des PCB de base sur une fraiseuse si nécessaire.