o sử dụng IC7805
o Điện áp 5V được sử dụng để nuôi vi điều khiển, IC giải mã 74LS47, khối logic của L298, các khối cảm biến, loa và các led hiện thị.
Hình 19:sơ đồ ổn áp.
Tạo nguồn cho các motor:
o Để đảm bảo cho robot di chuyển một cách đồng đều khi có sự thăng giáng của điện áp trên nguồn hoặc khi sử dụng một nguồn điện khác, ta sử dụng thêm một mạch ổn áp để cung cấp nguồn cho các motor .
o Các yêu cầu cho bộ nguồn motor:
Điện áp ra trên 10V và có thể điều chỉnh được
Dòng cung cấp có thể đạt tới 3A
o Đáp ứng các tiêu chí trên và một vài yếu tố khác, ở đây ta sử dụng mạch ổn áp theo kiểu Switching Step-Down dùng IC LM2576.
o Lựa chọn nguồn Switching thay cho nguồn kiểu tuyến tính (linear) sẽ thu được nhiều ưu điểm quan trọng sau:
Hiệu suất làm việc cao (có thể tới 88%)
Có thể cung cấp dòng ra lớn (điều mà hiếm IC linear nào có thể đạt được hoặc sẽ phải dùng tản nhiệt lớn, chằng hạn như LM138 - 5A, LM150 – 3A, LM317 – 1.5A)
Công suất tiêu tán nhiệt ít
Đây là kết luận thu được sau một quá trình sử dụng LM317. Lúc đầu hệ thống dự định sẽ sử dụng LM138 hoặc LM150, tuy nhiên hai loại IC này không có bán trên thị trường, do vậy đã chuyển sang dùng 2 IC LM317 mắc song song để tạo ra dòng lớn hơn (mới chỉ cung cấp cho 2 động cơ bánh xe mà không có động cơ chổi quét). Điều đó cũng đồng nghĩa với việc phải sử dụng tản nhiệt có kích thước lớn. Nhưng với LM2576 thì hoàn toàn không cần đến tản nhiệt (nếu cũng cung cấp cho 2 động cơ bánh xe) hoặc dùng tản nhiệt nhỏ (nếu cung cấp cho cả 3 motor).
Thực tế ta cũng có thể sử dụng LM317 để tạo nguồn ổn áp theo kiểu Switching nhưng sẽ yêu cầu nhiều thành phần bên ngoài hơn là sử dụng LM2576.
Tham khảo mạch của CleanMate 356 ta cũng thấy có một IC Switching KA34063A, IC này có thể hoạt động theo 3 chế độ Buck, Boost, Inverter với dòng tối đa là 1.5A Mô tả về LM2576
Các đặc tính:
- Điện áp ra điều chỉnh được từ 1.23V tới 37V
- Dòng ra đạt tới 3A
- Chỉ yêu cầu 4 thành phần ngoài
- Bộ dao động bên trong với tần số không đổi 52kHz - Hiệu suất cao
- Bảo vệ quá dòng, quá nhiệt
Hình 21:Sơ đồ mạch nguồn cho motor Công thức tính điện áp ra:
+ + = 25 1 24 1 R P R V Vmotor REF Trong đó: VREF = 1.23V, R24 = 100, R25 = 1k
Như vậy điện áp ổn định lối ra được quyết định thông qua điện áp phản hồi về chân 4 (FB- Feed Back). Điện áp này sau đó được so sánh với một điện áp tham chiếu chuẩn (VREF) để điều khiển độ dẫn của một transistor trong LM2576 sao cho điện áp ra luôn luôn gần với điện áp mong muốn.
Lựa chọn các linh kiện:
Diode Schottky D16: FR306 (3A)
Cuộn cảm L1: dùng dây đồng cuốn đầy trên lõi ferit hình xuyến (hình bên)
Biến trở R43 10k được xoay chỉnh sao cho điện áp trên hai cực của motor là 9V. Khi đó Vmotor = 10.25V. Theo công thức trên ta tính được P1 = 7.23k.