Nevinnosť „tajomného“mosta H: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Ahoj…..

Pre nových elektronických nadšencov je H-Bridge „tajomný“(diskrétny H-Bridge). Aj pre mňa. Ale v skutočnosti je nevinný. Tu sa pokúšam odhaliť nevinu „tajomného“mosta H.

Pozadie:

Keď som bol v 9. štandarde, zaujímam sa o oblasť prevodníkov DC (striedač) na striedavý prúd. Ale neviem, ako sa to robí. Veľa som sa snažil a nakoniec som našiel metódu, ktorá prevádza DC na AC, ale nie je to elektronický obvod, je to mechanický. To znamená, že jednosmerný motor je spojený so striedavým dynamom. Keď sa motor otáča, dynamo sa tiež otáča a vytvára striedavý prúd. AC získavajte z DC, ale nie som spokojný, pretože mojím cieľom je navrhnúť elektronický obvod. Potom som zistil, že sa to robí cez H-Bridge. Ale v tej dobe som toho o tranzistoroch a ich fungovaní veľmi nevedel. Takže čelím mnohým ťažkostiam a problémom, takže H-Bridge je pre mňa „tajomný“. Ale po niekoľkých rokoch navrhujem rôzne typy H-mostov. Tak som odhalil nevinnosť 'tajomného' H-mosta.

Výsledky:

Dnes sú k dispozícii rôzne integrované obvody H-Bridge, ale nezaujíma ma to. Pretože nemá žiadne ťažkosti, nie je potrebné žiadne ladenie. Keď dôjde k zlyhaniu, poučíme sa z toho viac. Mám záujem o model diskrétneho obvodu (model tranzistora). Takže tu sa pokúšam odstrániť vaše ťažkosti smerom k mostu H. A tiež som veril, že tento projekt odstráni váš strach z obvodov na úrovni tranzistorov. Takže začíname našu cestu ….

Krok 1: Teória mostíka H

Ako previesť AC na DC? Odpoveď je jednoduchá, pomocou usmerňovača (väčšinou plného mostíkového usmerňovača). Ako však previesť DC na AC? Je to ťažšie ako nad jedným. AC znamená, že jeho veľkosť a polarita sa časom menia. Najprv sme sa pokúsili zmeniť polaritu, pretože to robí z AC striedavý prúd. Po krátkom premýšľaní sa zistí, že polarita sa zmenila súčasným striedaním spojenia + a -. Na to používame prepínač (SPDT). Obvod je uvedený na obrázkoch. Spínače S1 a S3, spínače S2 a S4 sa nezapínajú súčasne, pretože spôsobujú skrat („dymiaca elektronika“).

• Keď je spínač S1 a S4 ZAPNUTÝ, kladný (+) je získaný v bode „a“a záporný (-) je získaný v bode „b“(S2 a S3 VYPNUTÝ) (obrázok 1.1).
• Keď je S2 a S3 zapnuté, kladný (+) je získaný v bode „b“a záporný (-) je získaný v bode „a“(S1 a S4 vypnutý) (obrázok 1.2).

Bingo !! máme to, polarita sa zmenila. Tu sú spínače manuálne ovládané z praktických dôvodov, kde sú prepínače nahradené elektronickými komponentmi. Aké sú komponenty? Jednoduché komponenty, ktoré riadia veľký prúd pôsobením malých prúdov naň. Napr.:- relé, tranzistory, mosfety, IGBT atď. Relé je elektromechanický komponent, tým sa začalo. Pretože je to jednoduché.

Obvod pracovného modelu mostíka H pomocou prepínača je uvedený nižšie (obrázok 1.3), LED ukazuje polaritu. Rezistory sa používajú na obmedzenie prúdu cez LED a cez ktoré poskytujú vhodné pracovné napätie pre LED.

Komponenty:-

• Jednopólový prepínač SPDT (Double Throw) - 4
• 9V batéria a konektor - 1
• LED červená - 1
• LED zelená -1
• Rezistor, 1k - 2
• Drôty

Krok 2: H-Bridge pomocou relé

Čo je to relé?

Jedná sa o elektromechanický komponent. Hlavnou súčasťou je cievka, keď cievka napája, generuje sa magnetické pole a priťahuje kovový kontakt a uzatvára obvod. Relé obsahuje prepínač SPDT, jedna noha je normálne otvorená (NO), zatvára sa, keď cievka napája, druhá je normálne zatvorená (NC), je zatvorená, keď cievka nezapne a spoločný uzol. Vysvetlite na obrázku.

Pracovné

Tu je prepínač SPDT nahradený relé. Toto je hlavný rozdiel od vyššie uvedeného obvodu. Reléová cievka spotrebuje asi 100 mA prúdu, tam je pre budiaci stupeň potrebné zvýšiť prúd znížením impedancie. Tu používam tranzistor ako prvok vodiča. Rezistory R1 a R2 fungujú ako sťahovacie odpory, znižujú napätie brány na zem bez podmienok vstupného signálu.

Schéma zapojenia je uvedená tu. Ako záťaž slúži hračkársky motor.

Komponenty

Relé 5V - 2

Motor hračky (3v) - 1

Tranzistor, T1 a T2 - BC 547 -2

Rezistor R1 a R2 - 56K - 2

9V batéria a konektor - 1

Drôty

Krok 3: H-nevesta pomocou tranzistorov

MODEL - 1

Tu sú jednotlivé prepínače nahradené diskrétnymi tranzistormi. Na kontrolu kladného náboja sa používa PNP a na kontrolu záporného náboja NPN. NPN funguje ako uzavretý spínač, keď je napätie brány o 0,7 V vyššie ako napätie emitora. Tu je tiež 0,7V. Pre PNP funguje ako uzavretý spínač, keď je napätie brány o 0,7 V nižšie ako napätie emitora. Tu je 8,3V, pretože tu je napätie emitora PNP 9V. Tu sú PNP tranzistory ZAPNUTÉ tranzistorom NPN, funguje to ako 180 stupňový fázový menič. Poskytuje potrebných 8,3 V pre tranzistor PNP.

Pracovné

Keď je vstup 1 na vysokej úrovni a vstup 2 je na nízkej úrovni, T1 je ZAPNUTÝ aktiváciou ovládača tranzistora. Pretože je NPN a vstup je tiež vysoký. Tiež T4 je ZAPNUTÝ. Keď je vstup striedavý, výstup je tiež striedavý. Rezistory R3, R4, R7, R8 pôsobia ako prúd obmedzujúci odpor pre základný prúd. R1, R2 slúžia ako vyťahovacie odpory pre T1 a T2. R5, R6 pôsobia ako sťahovacie odpory.

Komponenty

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Iný tranzistor - BC 547 - 2

R1, R2, R5, R6 - 100K - 4

R3, R4, R7, R8 - 39K - 4

9V batéria a konektor - 1

Drôty

MODEL- 2

Tu sú odstránené tranzistory vodiča a používa sa jednoduchá logika. Čo znižuje hardvér. Redukcia hardvéru je veľmi dôležitá vec. Vo vyššie uvedenom modeli sa ovládače používajú na vytvorenie negatívneho potenciálu (vzhľadom na VCC) na riadenie PNP. Tu je negatív prevzatý z opačnej polovice mosta. To je prvé, čo NPN zapne, bude produkovať záporný výstup, bude poháňať tranzistor PNP. Všetky tu použité rezistory slúžia na obmedzenie prúdu. Obvod je uvedený na obrázku.

Komponenty

T1, T2 - SS8550 - 2T3, T4 - SS8050 - 2

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V batéria a konektor - 1 vodiče

Krok 4: H-Bridge pomocou NE555

Tento obvod ma veľmi zaujíma, pretože tu používajte 555 IC. Môj obľúbený IC.

SV 555

555 je veľmi dobrý IC pre začiatočníkov. V zásade je to časovač, ale funguje aj ako oscilátor, prepínač, modulátor, klopný obvod atď. Teraz hovorím, že funguje aj ako H-Bridge. Tu 555 funguje ako prepínač. Takže kolíky 2 a 6 sú skratované. Keď je na svoj pin 2 a 6 aplikovaný kladný (Vcc) výstup sa zníži a keď je vstup nízky, výstup sa zvýši na vysoký. Výstupný stupeň 555 je polovičný obvod H-Bridge. Takže použite dva 555 sa používajú.

Pracovné

Obvod je uvedený na obrázku. Keď je vstup 1 vysoký a vstup 2 nízky, bod „a“bude na nízkej úrovni a bod „b“na vysokej úrovni. keď vstup zmení, zmení sa aj výstup. Zaťaženie je hračkársky motor. Funguje teda ako vodič motora, pretože mení smer otáčania motora. kondenzátory stabilizujú napätie komparátora (vo vnútri 555 ic). Rezistory slúžia ako zdvíhače, keď nie je použitý žiadny vstup.

Komponenty

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Motor hračky - 1

9V batéria a konektor - 1

Drôty

Krok 5: IC H-BRIDGE

Veril som, že všetci počuli o integrovanom obvode H-Bridge IC alebo DC na ovládanie motora. Pretože je to bežné vo všetkých moduloch ovládača motora. Konštrukcia je jednoduchá, pretože žiadne externé komponenty nepotrebovali iba vedenie. Nie sú s tým žiadne ťažkosti.

Bežne dostupný IC je L293D. K dispozícii sú aj ďalšie.