我正在为9年级的高中学生介绍电路,作为专门的工程学科的一部分。学生事先没有接触过电路的知识。
作为本模块的一部分,我想设计一个电动机驱动器,供学生使用面包板或烙铁来构建。在课程的后期,需要电动机驱动器来驱动一些机械设备。
有问题的电动机是如下所示的直流业余电动机。我的选择受价格驱动(这些电机的清仓价为$ 1 / ea)。
1.5VDC,650 mA M-13-2270-1.5V
12 VDC,650毫安MF-26CS-18165-12.0V
要求
我的问题是将直流电动机驱动器设计为以下规格:
- 双向(正向和反向驱动)
- 通过按钮/拨动开关进行控制。一对“前进/后退”按钮,或者“前进/后退”方向切换和“前进”按钮。
- 驱动两种电机-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电动机来驱动小型齿轮传动机构,并使用12V电动机作为模型电梯的“绞车”。
- 便宜-不到5美元的零件。便宜一点更好。假设班级人数为30名学生,所以我可以订购50或100的散装零件,这将有助于降低成本。
- 最好是面包板式的,这样零件就可以为明年的学生重新使用。
可能的解决方案
我考虑过一种价格低廉的SN754410四通道半H桥IC(从eBay,即香港,每颗$ 0.80 / 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电动机散发出烟。
另一方面,我考虑了由诸如2N2222之类的廉价分立晶体管构成的H桥。但是,我不确定这种H桥的功率限制。它也涉及至少十二个部分,对于以前从未处理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可处理1.5和12 VDC直流电动机的直流电动机驱动器?如果我对主要组件有所了解,就可以自己设计所有辅助组件(开关,偏置电阻,有什么用)。
它必须便宜(我们需要30个),并且可由9年级学生及其老师建造。(我不是老师。)
如果可以将SN754410的输出电压降低到与1.5VDC电机友好的水平,那将是解决我的问题的非常简单的方法。
我本人几乎没有实际的电子经验,但是如果有指导,我愿意参加RTFM。
如果需要,学校可以在铣床上制造基本的PCB。