Двигател с постоянен ток, използващ H мост: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Здравейте момчета!

В тази инструкция ще ви покажа как да изградите H мост - проста електронна схема, която ни позволява да прилагаме напрежение за натоварване във всяка посока. Обикновено се използва в роботиката за управление на DC двигатели. Използвайки H Bridge, можем да работим DC мотор по посока на часовниковата стрелка или обратно на часовниковата стрелка.

Стъпка 1: Необходим хардуер

Използвани са следните компоненти:

1. x1 7805 регулатор на напрежението

2. x2 2N2907 PNP транзистор (Q1, Q3)

3. x2 2N2222 NPN транзистор (Q2, Q4)

4. x4 1N4004 диод (D1. D2, D3, D4)

5. x4 1K резистор (R1, R2, R3, R4)

6. x3 255SB SPDT плъзгащ се ключ

7. x1 DC жак (12V)

8. x2 2Pin конектор

9. x1 DC мотор

Стъпка 2: Хартиена схема

Изображението показва хартиена схема на H-мостова верига за постоянен двигател. Горната верига има недостатък. Бях изправен пред проблем с диод 1N5817, затова използвах 1N4004. Транзисторите Q1, Q2 и Q3, Q4 няма да променят състоянието си, тъй като не са свързани към земната точка. Тези проблеми бяха отстранени в схемата на веригата с помощта на софтуера Eagle.

Стъпка 3: Схема на схемата и принцип на работа

Изображението показва схема на H-мостовия DC моторен драйвер, използващ софтуера Eagle.

В тази схема всички транзистори са свързани като превключватели. NPN транзистор (Q3 и Q4) ще бъде ВКЛЮЧЕН, когато му дадем HIGH, а PNP транзистор (Q1 и Q2) ще бъде ON, когато му дадем LOW. Така че, когато (A = LOW, B = HIGH, C = LOW, D = HIGH), транзисторите Q1 & Q4 ще бъдат ВКЛЮЧЕНИ, а Q2 & Q3 ще бъдат ИЗКЛЮЧЕНИ, така че двигателят се върти по посока на часовниковата стрелка. По същия начин, когато (A = HIGH, B = LOW, C = HIGH, D = LOW), транзисторите Q2 & Q3 ще бъдат ВКЛЮЧЕНИ и транзисторът Q1 & Q4 ще бъде ИЗКЛЮЧЕН, като по този начин двигателят се върти в посока обратна на часовниковата стрелка.

1N4004 (D1 ~ D4) се използва като диод на свободно движение, тъй като е диод с бързо превключване. Той избягва проблеми поради отрицателното напрежение, генерирано от задната ЕРС на DC двигателя. Резисторите R1 - R4 се използват за ограничаване на входния ток на транзисторите и са проектирани по такъв начин, че транзисторът да работи като превключвател. 3 Използват се плъзгащи превключватели (S1, S2 и S3). S1 се използва за включване и изключване на двигателя. S2 и S3 се използват за въртене на двигателя по посока на часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка.

Стъпка 4: Дизайн на печатни платки

Изображението показва схема на печатна платка на H-мостов DC мотор драйвер, използващ софтуера Eagle.

По -долу са изброени параметрите при проектирането на печатни платки:

1. Дебелината на ширината на следите е минимум 8 mil.

2. Разликата между плоска мед и медна следа е минимум 8 мили.

3. Разликата между следа за проследяване е минимум 8 мили.

4. Минималният размер на свредлото е 0,4 мм

5. Всички писти, които имат текущ път, се нуждаят от по -дебели следи

Стъпка 5: Качване на Gerber на LionCircuits

Печатната платка трябва да бъде произведена. Поръчах моята печатна платка от LionCircuits. Просто трябва да качите вашите Gerber файлове онлайн на тяхната платформа и да направите поръчка.

В горното изображение можете да видите дизайна на печатната платка след качване в платформата LionCircuits.

Стъпка 6: Изработена дъска

След тестване в симулация, можем да нарисуваме схемата на печатната платка с всяка програма, която искате.

Тук съм приложил собствен дизайн и Gerber файлове.

Стъпка 7: Компонентно сглобена дъска

Изображението показва, че компонентите са сглобени на дъската.

Когато работех с тази платка, входният резистор със стойност 1k създаваше проблем при въртенето на двигателя, затова скъсих всички 1k резистори, след това работата му.

Стъпка 8: ИЗХОД

Стъпка 9: Учене

Първо не направих тази схема в макет, затова се сблъсках с много проблеми в изработената платка. В следващия си дизайн първо ще направя схемата в макет, след това ще премина към дъската за производство и ви съветвам да направите същото.