Hình 3.16.Module điều khiển động cơ L298
Thông thường để điều khiển một động cơ DC thì phải dùng một mạch cầu để có thể điều khiển cả chiều quay và tốc độ. IC L298 với thiết kế gồm 2 mạch cầu tích hợp được ứng dụng rất phổ biến trong điều khiển động cơ. L298 có thể điều khiển động cơ bước hoặc 2 động cơ DC đồng thời. IC này có một số đặc điểm cơ bản sau:
• Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H.
• Điện áp điều khiển: +5 V ~ +12 V
• Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A (=>2A cho mỗi motor)
• Điện áp của tín hiệu điều khiển: +5 V ~ +7 V
• Dòng của tín hiệu điều khiển: 0 ~ 36mA
• Công suất hao phí: 20W (khi nhiệt độ T = 75 ℃)
Module L298 chứa hai mạch cầu H nên có thể được sử dụng để điều khiển tốc độ và chiều quay của 2 động cơ DC của xe tự hành (Hình 3.15). Các trạng thái quay của từng động cơ (quay thuận, quay ngược hay dừng lại) có thể được điều khiển thông qua việc thiết lập mức logic của các chân In1 đến In4 của module. Ngoài ra, tốc độ của động cơ cũng có thể được điều khiển qua module nhờ phương pháp PWM (điều chế độ rộng xung). PWM là phương pháp điều chỉnh điện áp trung bình trên tải bằng cách thay đổi độ rộng xung. Về bản chất thì PWM chính là việc đóng ngắt nguồn cấp cho tải theo một chu kỳ nhất định. Việc đóng ngắt này được thực hiện bằng các khóa điện tử như Transistor hay MOSFET.
Các xung có độ rộng khác nhau sẽ cung cấp điện áp trung bình trên tải khác nhau. Điện áp trung bình đầu ra khi sử dụng phương pháp PWM được tính gần đúng theo:
𝑈𝑑 = 𝑈𝑚𝑎𝑥.𝑡
𝑇 = 𝑈𝑚𝑎𝑥. 𝑑 (3.1)
Với:
• Ud là điện áp trung bình.
• Umax là điện áp tối đa của nguồn.
• t là thời gian xung ở mức logic cao.
• d (duty cycle) là phần trăm giữa thời gian xung ở mức logic cao so với chu kỳ xung.