H-most na pločici: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:10

H-most je sklop koji može pokretati motor unaprijed i unatrag. To može biti vrlo jednostavan sklop koji zahtijeva samo nekoliko komponenti za izgradnju. Ovaj Instructable pokazuje kako osnovati osnovni H-Bridge. Po završetku trebali biste biti upoznati s osnovnim radom H-mosta i biti spremni za prelazak na složenije verzije koje mogu podržati veće, snažnije motore.

Korak 1: Prikupljanje dijelova

Potrebno je samo nekoliko dijelova.1) Ploča za kruh2) Mali istosmjerni motor sposoban za rad na ~ 7 volti3) 9-voltna baterija i priključak za bateriju4) Četiri mala signalna NPN tranzistora. Ovdje koristimo 2N2222A. 2N3904 je još jedan uobičajeni broj i hiljade drugih će to učiniti. 5) Četiri otpornika od 22 k ohma 6) Dva prekidača na prekidače 7) Džemperi ili rezervna žica za spajanje svega

Korak 2: Teorija H-mosta

H-most je sklop koji može pokretati istosmjerni motor naprijed i natrag. Smjer motora mijenja se promjenom polariteta napona kako bi se motor okrenuo na ovaj ili onaj način. To se lako dokazuje primjenom 9-voltne baterije na kabele malog motora, a zatim prebacivanjem stezaljki za promjenu smjera. H-Bridge je dobio ime na osnovu osnovnog kruga koji pokazuje da radi. Krug se sastoji od četiri prekidača koji upotpunjuju krug kada se primjenjuju u parovima. Kada su prekidači S1 i S4 zatvoreni, motor se napaja i okreće. Kada su S2 i S3 zatvoreni, motor dobiva snagu i okreće se u drugom smjeru. Imajte na umu da se S1 i S2 ili S3 i S4 nikada ne smiju zatvarati zajedno kako bi se izbjegao kratki spoj. Očigledno je da su fizički prekidači nepraktični jer nitko neće sjediti tamo okrećući prekidače u parovima kako bi natjerao svog robota da krene naprijed ili unatrag. Tu dolaze tranzistori. Tranzistor djeluje kao poluprovodnički prekidač koji se zatvara kada se na njegovu bazu primijeni mala struja. Budući da je za aktiviranje tranzistora potrebna samo mala struja, možemo upotpuniti jednu polovinu kruga jednim signalom. To je dovoljna teorija za početak pa krenimo u izgradnju.

Korak 3: Napajanje H-mosta

Započet ćemo postavljanjem dalekovoda. Spojite bateriju na jedan ugao sabirnice napajanja. Konvencija je da se pozitivni napon poveže s gornjim redom, a negativni s donjim redom kako bi se označili VISOKI i NISKI signali. Zatim povezujemo gornji i donji komplet sabirnica napajanja.

Korak 4: Tranzistor kao prekidač

Sljedeći korak je postavljanje tranzistora. Podsjetimo se u odjeljku teorije da su nam potrebna četiri prekidača za izgradnju H-mosta, pa ćemo ovdje koristiti sva četiri tranzistora. Ograničeni smo i na izgled matične ploče tako da stvarno kolo neće nalikovati slovu H. Pogledajmo nakratko tranzistor kako bismo razumjeli trenutni tok. Na svakom tranzistoru postoje tri noge poznate kao kolektor, baza i odašiljač. Nemaju svi tranzistori isti redoslijed pa se obratite tehničkom listu ako ne koristite jedan od brojeva dijelova navedenih u prvom koraku. Kada se na bazu primijeni mala struja, dopušteno je da druga veća struja teče od kolektora do emiter. To je važno pa ću to ponoviti. Tranzistor omogućava maloj struji da kontrolira veću struju. U tom slučaju odašiljač uvijek treba biti spojen na masu. Imajte na umu da je trenutni tok predstavljen malom strelicom na donjoj slici.

Korak 5: Promjena polariteta

Sada ćemo poredati tranzistore na donjoj polovici matične ploče, okrećući orijentaciju za svaki drugi tranzistor. Svaki par susjednih tranzistora poslužit će kao polovica H-mosta. Potrebno je ostaviti odgovarajući prostor u sredini kako bi se uklopili neki kratkospojnici i eventualno vodići motora. Zatim ćemo spojiti kolektor i emiter tranzistora na sabirnice pozitivne i negativne snage. Na kraju ćemo dodati kratkospojnike koji će se spojiti na vodiče motora. Tranzistori su sada spremni za propuštanje struje kada se baza aktivira.

Korak 6: Primjena signala

Moramo primijeniti malu struju na svaki od tranzistora u parovima. Prvo moramo spojiti otpornik na bazu svakog tranzistora. Zatim ćemo spojiti svaki skup otpornika na zajedničku točku u pripremi za spajanje prekidača. Zatim ćemo dodati dva prekidača koji se također povezuju na pozitivnu sabirnicu. Ovi prekidači aktivirat će jednu po jednu polovicu H-mosta. I na kraju priključujemo motor. To je to. Priključite bateriju i isprobajte strujno kolo. Motor bi se trebao okretati u jednom smjeru kada se pritisne jedno dugme, a u suprotnom smjeru kada se pritisne drugo dugme. Dva dugmeta ne bi trebalo aktivirati istovremeno.

Korak 7: Dobijanje jasne slike

Evo dijagrama kompletnog kola u slučaju da ga želite spremiti za referencu. Originalne grafike omogućene su Oomloutom.

Korak 8: Više snage za Ya

U redu, imate novi sjajni H-Bridge na ploči. Šta sad? Važno je da razumijete kako funkcionira osnovni H-Bridge i da su osnovne stvari bez obzira na to koliko snage pritiskate. Evo nekoliko savjeta kako napraviti korak dalje kako biste podržali veće motore i veću snagu. - Možete koristiti pulsno -širinsku modulaciju (PWM) umjesto dva prekidača za kontrolu brzine motora. To je lako kada imate na raspolaganju mikrokontroler, a može se postići i pomoću 555 ili 556 mjerača vremena i nekoliko pasiva bez previše problema. - Ključ za podršku motora veće snage su tranzistori veće snage. Tranzistori srednje snage i MOSFET-ovi snage u kućištima TO-220 mogu podnijeti znatno veću snagu od tranzistora TO-92 male snage koji ovdje koristimo. Odgovarajući hladnjaci također će povećati kapacitet. - Većina H-mostova izgrađena je pomoću NPN i PNP tranzistora kako bi se spriječili kratki spojevi i optimiziralo strujanje. Ovdje smo koristili samo NPN da pojednostavimo krug. - Zaštitne diode se obično koriste u H-mostovima veće snage za zaštitu ostatka kruga od opasnih napona koje stvaraju zavojnice motora kada se napajanje isključi. Ove diode se primjenjuju preko tranzistora u smjeru strujanja i odolijevaju ovim štetnim povratnim naponima EMF -a. - TIP 102 i TIP 107 su par komplementarnih tranzistora snage koji imaju ugrađene povratne diode. TIP 122/127 i 142/147 slični su parovi tranzistora snage. To bi trebalo biti dovoljno da vas usmjeri u pravom smjeru ako želite nastaviti.