ArduinoのIOポートから大電流デバイスを制御

      2016/02/13

GeniboSD

ロボットや車など、ほとんどの機器にはモータやリレーなど大きな電流を必要とする機器がIOポートからコントロールされています。
しかし、マイコンのIOポートには5V数十ミリアンペアの電力しか出力されないため、大きな電力を要するモータなどを直接駆動することはできません。
そのため、トランジスタなどを利用して制御する回路を付加する必要があります。
ここではその方法をご紹介いたします。

ポートからのモータ接続

電流のことを考慮せずに接続した場合、モーターは回転数の制御を行うために、PWM可能なポートにモータを接続することになります。
単純に回路を書くと以下のようになります。
PWM MORTORしかし、これはたまたまモータが模型様の小さなモータなので、電圧的には動作する可能性があります。
しかし、このままでは、モーターを回転させるための大きな電流が、モータからのノイズや逆電流等により、マイコンポートに付加がかかりマイコンが壊れる可能性があります。

トランジスターを利用して回避する

ポートとモータの間にトランジスターを用いて回路を組みます。
使用するモータなどの容量にあわせて適切なトランジスタを選択する必要があります。
比較的小型のものでしたら、2SC1815などの小さなトランジスタ回路で十分ですが、やはり安全のためには、ダーリントン式の大き目のトランジスタを使うことも無難です。
また、逆電流・電圧防御のためには、モーターとマイコンの電源を分離させておくことも必要です。

 

ダーリントン回路

 

実際の配線

motor_haisen

 

リレー駆動回路

リレー駆動回路についてもモータ回路と全く同じです。
上記は大型のダーリントンを利用しましたので、ここでは比較的小さなリレーを小さな汎用トンジスターで駆動させる回路を紹介します。
使用するリレーは、秋月などで簡単に購入できる リードリレーSS1A05 を想定し、トランジスターは2SC1815を利用します。

WS000002

WS000004 WS000005
接点 1回路、ノーマリーオープン
コイル定格電圧 5V
コイル定格電流 10mA±10%
コイル抵抗 500Ω±10%
接点最大電圧 100VDC、100VAC
接点定格電流 0.1A 125VAC、0.5A 24VDC
接点材料 ルテニウム

L1980086-01

 

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