Menguasai Pengendalian Kecepatan Kendaraan dengan Sirkuit ESC – Solusi Terpercaya

Pernahkah Anda berpikir mengapa memungkinkan untuk mengontrol kecepatan kendaraan? Sebagian besar kendaraan mampu berjalan dengan kecepatan berbahaya dan dapat menyebabkan kecelakaan maut jika tidak dikontrol. Triknya adalah sirkuit ESC (Electronic Speed Control) yang menawarkan semua pengendalian kecepatan yang Anda butuhkan untuk proyek kendaraan mana pun. Namun, Anda mungkin bertanya: Bagaimana saya dapat menggunakan sirkuit ESC untuk proyek saya berikutnya?

Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari cara kerja sirkuit ESC dan cara membuat satu. Kami juga akan memberitahu Anda rahasia memilih ESC yang sempurna.

Apakah Anda siap? Mari kita mulai!

Apa itu Sirkuit ESC?

ESC adalah sirkuit elektronik dengan kemampuan pengendalian kecepatan yang juga mengubah kecepatan dan arah motor. Juga, mereka dapat bekerja sebagai rem dinamis.

Motor

Menariknya, sirkuit ESC cukup populer dalam perangkat dikendalikan radio dengan sumber daya listrik. Ia juga mengontrol motor brushless yang menghasilkan daya listrik.

Juga, Anda dapat menambahkan sirkuit ESC ke perangkat dengan dua cara. 

Metode pertama meliputi pengaturan ESC sebagai unit terpisah yang dapat Anda tambahkan ke saluran kontrol throttle-receiver. Kedua, Anda dapat menambahkan ESC ke komponen penerima pusat. Kami melihat banyak contoh metode kedua dalam mobil R/C kelas mainan. Beberapa mobil R/C menggunakan elektronik hobi eksklusif untuk menggabungkan ESC dan penerima pada satu papan.

Bagaimana ESC Bekerja?

Teknologi ESC cukup penting dalam industri otomotif. Ini mencegah mobil mencapai kecepatan berbahaya, menggores, atau kehilangan kendaraan saat berkendara. Ia dapat mengaktifkan rem secara otomatis dan memastikan kendaraan mengemudi dengan benar.

Mobil Berkendara Cepat

Tapi bagaimana cara kerjanya? Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, ESC dapat mengontrol kecepatan motor brushless. Ini melakukannya dengan menggunakan MOSFET dengan baik, menciptakan medan magnet untuk memutar motor.

Plus, ESC memiliki enam interval, dan seberapa cepat ia melewatinya menentukan kecepatan motor.

Komponen Apa yang Membentuk ESC

Pria Membangun Sirkuit

Berikut adalah komponen yang dapat Anda gunakan untuk membuat sirkuit ESC:

• Solder jumper (untuk mengubah jenis sinyal input PWM dan arah rotasi CW/CCW)
• Solder pads (untuk fase motor 3-BDLDC)
• Koneksi positif (+) dan negatif (-) LIPO
• State LED
• GND referensi sinyal PWM
• Input sinyal PWM (sinyal servo)

Jenis Sirkuit ESC

Anda dapat menggunakan dua jenis ESC untuk proyek Anda. Namun, ini tergantung pada persyaratan spesifik proyek Anda. Mereka termasuk brushed dan brushless ESC.

Brushed ESC

Brushed ESC telah ada untuk sementara waktu dan merupakan pengontrol kecepatan elektronik pertama yang diproduksi. Seperti namanya menyiratkan, sirkuit brushed ESC dapat mengontrol tegangan motor brushed. Plus, motor brushed dapat berjalan secara mekanis sendiri selama Anda menerapkan tegangan.

Brushed ESC dapat dengan cepat menyalakan dan mematikan tegangan di atas—tergantung pada kecepatan motor. Juga, brushed ESC murah dan bekerja di banyak kendaraan RC.

Mobil Remote Control

Brushless ESC

Brushless ESC adalah versi yang lebih canggih dari pengontrol kecepatan yang menggunakan daya AC 3-fasa, seperti variasi frekuensi drive (VFD), untuk mengoperasikan motor brushless.

Motor Brushless

Motor brushless lebih populer karena memiliki fitur daya, daya tahan, ringan, dan efisiensi yang lebih baik. Namun, fitur yang ditingkatkan membuatnya lebih mahal.

Aplikasi Sirkuit ESC

Kendaraan

Aplikasi utama sirkuit ESC adalah dalam industri otomotif. Jadi, Anda dapat menemukan sirkuit ESC dalam kendaraan dan aplikasi remote control. Beberapa aplikasi ini meliputi:

• Pesawat listrik
• Kapal
• Firmware ESC
• Mobil listrik
• Quadcopter
• Helikopter
• Aeroplan
• Sepeda listrik

Fungsi Electronic Speed Control

ESC menggunakan sinyal referensi kecepatan untuk mengontrol kecepatan jaringan switching field-effect transistor. Ini melakukan ini dengan menyesuaikan duty cycle atau switching frekuensi transistor.

Dalam kasur motor DC brushless, diperlukan kontrol kecepatan yang berbeda. Mengapa? Karena mengubah tegangan armatur dapat mengontrol kecepatan motor. Plus, jenis motor ini menggunakan aturan operasi luas. Aturan tersebut termasuk “Anda dapat mengubah kecepatan motor dengan mengubah timing pulse untuk mentransmisikan arus ke gulungan motor yang berbeda.”

Juga, ingatlah bahwa motor DC brushless lebih kompleks dibandingkan dengan samplah brushed-nya.

Motor Brushed

Fase ESC berubah sesuai dengan rotasi motor brushless. Plus, Anda dapat menggunakan “back EMF” untuk mendeteksi rotasi motor. Jika itu tidak bekerja untuk Anda, variasi lainnya dilengkapi dengan sensor hall effect atau detektor optik.

Pada akhirnya, ada pengontrol kecepatan yang bergantung pada pemrograman. ESC ini mencakup opsi yang ditentukan pengguna, termasuk izin untuk mengontrol rem, akselerasi, dan timing revolusi serta arah. Anda juga dapat membalik arah motor dengan mentransfer salah satu tiga kabel ESC menuju motor.

Fitur Electronic Speed Control

Fitur utama pengendali kecepatan elektronik meliputi cutoff tegangan rendah, rem, dan sirkuit eliminator baterai. Mari kita lihat fitur ini melalui ESC di pesawat.

ESC di pesawat memiliki tiga rangkaian kabel yang mengontrol bagian-bagian pesawat yang berbeda. Rangkaian kabel pertama colok ke baterai pesawat, sementara yang kedua menggunakan kabel servo untuk colok ke saluran throttle penerima. Terakhir, rangkaian kabel ketiga bertanggung jawab untuk membuat motor bekerja.

Sirkuit Pengendali Kecepatan Elektronik

Sebenarnya, sebagian besar pengendali kecepatan elektronik menggunakan mikrokontroler yang memahami sinyal input dan mengontrol motor listrik melalui program firmware.

Plus, mungkin untuk mengubah pengaturan program firmware dan menggunakannya untuk alasan alternatif, seperti menggunakan ESC Anda untuk aplikasi yang berbeda. 

Juga, beberapa produsen lebih suka membangun ESC bawaan dengan firmware yang dapat diupgrade, sementara yang lain lebih suka tipe yang dapat di-solder. Produsen menjual ESC yang dapat di-solder mirip dengan cara mereka menjual black box—melalui firmware proprietary.

Sekarang, mari kita lihat cara membangun sirkuit ESC.

Cara Membangun Sirkuit ESC

Sebelum memulai, berikut adalah beberapa komponen yang Anda butuhkan untuk proyek ini:

• Arduino Nano (1)
• Potensiometer 10KΩ (2)
• Kapasitor 1uf (2)
• IC L6234 (1)
• Dioda 1N4148 (2)
• Resistor 1Ω (5)
• Kapasitor 470nF (4)
• Kapasitor 100nF (1)
• Kapasitor 10nF (1)
• Kapasitor 220nF (1)
• Resistor 1kΩ (4)
• Resistor 10kΩ (3)
• Comparator LM393 (2)

Langkah satu: Bangun Sirkuit

Ikuti skematika di bawah ini untuk merakit sirkuit ini. 

Skematika sirkuit ESC

Langkah 2: Unggah Kode Anda

Sebenarnya, ada empat kode berbeda yang dapat Anda unggah. Setiap kode memiliki gaya kontrol yang berbeda; coba semuanya untuk memilih kode yang Anda sukai.

Mengatur sirkuit untuk menggunakan fungsi analogRead untuk pengukuran arus (Kode 1).

Memprogram sirkuit untuk menggunakan interrupt eksternal pin 3 untuk pengukuran arus(Kode 2).

Memprogram timer 2 untuk mengontrol pemotongan arus(Kode 3).

Mengatur sirkuit untuk menggunakan interrupt pin 10, 11, dan 12 untuk pemutihan langkah(Kode 4).

Memilih ESC yang Tepat

Sebelum memilih ESC, Anda harus memastikan ia cocok dengan jenis motor Anda. Oleh karena itu, ESC brushless hanya untuk motor brushless.

ESC

Pengendali kecepatan elektronik penting untuk proyek yang memerlukan pengendalian kecepatan. Aplikasi paling umum untuk menikmati sirkuit ESC adalah dalam kendaraan dan mobil R/C.

Yang lebih penting, Anda harus selalu memilih ESC yang tepat untuk motor Anda, atau sirkuit Anda tidak akan berfungsi.

Apa pendapat Anda tentang sirkuit ESC? Jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan.