Arduino勉強会/14-DCモータを使ってみる

Arduino勉強会

作成途中です。

トランジスタを使って回す †

後閑さんのページに紹介されている回路を元に考えてみます。

今回使用するモータは、秋月で100円買えるＤＣモーターＦＡ－１３０ＲＡ－２２７０です。

主な特徴を秋月のページから転記します。

• 電圧範囲：１．５～３．０ＶＤＣ（標準１．５Ｖ）
• 無負荷時電流：０．２Ａ（０．２６Ａｍａｘ）
• 無負荷時回転数：９１００回転／分（±１０％）
• 定格負荷時電流：０．６６Ａ（０．８５Ａｍａｘ）
• 定格負荷時回転数：６９９０回転／分（±１０％）
• 負荷：６．０ｇ．ｃｍ
• 負荷出力：０．４３Ｗ
• 効率：４４％
• 静止電流：２．２Ａ
• 静止トルク：２６ｇ・ｃｍ

ここで、チェックの必要な値は、電圧範囲と定格負荷電流です。 使用する場合には、電圧範囲内で定格負荷電流より少なめの電流をトランジスタで供給できるようにします。

抵抗値の求め方 †

先人の知恵を拝借して、上記の回路の抵抗を計算してみましょう。以下の資料を参考にさせて頂きました。

• http://www.asahi-net.or.jp/~bz9s-wtb/doc/circuit/No1/tic1c2a.pdf

電源はArduino Mini 3.3V版と同じ3.3Vとしました。

モータをコイルとみなして、図2.4を参考にして抵抗値を計算してみます。

2SC1815の最大定格のコレクタ電流Ic=150mAなので、モータの無負荷200mAでは ちょっと無理のありますが、抵抗値を計算してみます。

「トランジスタをスイッチとして使う」の2.4の計算に従って、\(R_B、I_B\)を計算すると以下の様になります。

$$ I_B = \frac{I_C}{h_{FE}} = \frac{150mA}{42} = 3.5 mA →確実な駆動のため2倍の7mAを使用 $$ $$ R_B = \frac{V_{CC} - V_{BE}}{I_B} = \frac{3.3V - 0.7V}{7mA} = 371Ω $$

実験 †

以下の様な回路をブレッドボードに組みます。

予想通りモータギアを動かしてみますが、手で少し廻してやらないと動きませんでした。