Невинност на „мистериозния“H-мост: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Здравейте…..

За новите любители на електрониката H-Bridge е „мистериозен“(дискретен H-Bridge). Също и за мен. Но в действителност той е невинен. Така че тук се опитвам да разкрия невинността на „мистериозния“H-мост.

Заден план:

Когато бях в 9 -ти стандарт, се интересувам от областта на DC към AC преобразуватели (инвертор). Но не знам как се прави. Опитах много и накрая намерих метод, който преобразува постоянен ток в променлив, но това не е електронна схема, а механична. Тоест, DC двигателят е свързан с променливотоково динамо. Когато двигателят се върти, динамото също се върти и произвежда AC. AC се получава от DC, но не съм доволен, защото целта ми е да проектирам електронна схема. Тогава открих, че това се прави чрез H-Bridge. Но тогава не знаех много за транзисторите и тяхната работа. Така че се сблъсквам с много трудности и проблеми, така че H-Bridge е „мистериозен“за мен. Но след няколко години проектирам различни видове H-мостове. Така открих невинността на „мистериозния“H-мост.

Резултати:

Днес има различни интегрални схеми на H-Bridge, но това не ме интересува. Защото няма трудности, така че не е необходимо отстраняване на грешки. Когато възникнат неуспехи, ние научаваме повече от това. Интересувам се от модела на дискретна схема (транзисторен модел). Така че тук се опитвам да премахна трудностите ви към H-моста. И също така вярвах, че този проект ще премахне страха ви от схемите на ниво транзистор. И така, започваме нашето пътешествие …

Стъпка 1: Теория на H-Bridge

Как да конвертирате AC в DC? Отговорът е прост, като се използва токоизправител (предимно пълномостов токоизправител). Но как да конвертирате DC в AC? Трудно е отколкото над едно. AC означава, че величината и полярността се променят с времето. Първо се опитахме да променим полярността, защото това е да направим AC да бъде AC. След малко размисъл се забелязва, че полярността се променя чрез редуване на връзката на + и - едновременно. За него използваме превключвател за него (SPDT). Схемата е дадена на фигурите. Превключвателите S1 и S3, превключвателите S2 и S4 не се включват едновременно, защото предизвикват късо съединение („пушеща електроника“).

• Когато превключвателите S1 и S4 ON са положителни (+), получете в точка "a", а отрицателното (-) ще получите в точка "b" (S2 и S3 OFF) (Фигура 1.1).
• Когато S2 и S3 са в положение ON, положителното (+) се получава в точка "b", а отрицателното (-) се получава в точка "a" (S1 и S4 OFF) (Фигура 1.2).

Бинго !! разбрахме, полярността се промени. Тук ключовете се управляват ръчно за практическо приложение, превключвателите се заменят с електронни компоненти. Какви са компонентите? Прости компоненти, които контролират голям ток чрез прилагане на малки токове към него. Например:- релета, транзистори, MOSFET, IGBT и т.н. … Релето е електромеханичен компонент, започнал с това. Защото това е простото.

Работна моделна схема на H-Bridge с помощта на превключвател е дадена по-долу (Фигура 1.3), светодиодите показват полярността. Резисторите се използват за ограничаване на тока през светодиода и чрез които се осигурява подходящо работно напрежение за светодиода.

Компоненти:-

• Еднополюсен превключвател с двойно изхвърляне (SPDT) - 4
• 9V батерия и конектор - 1
• LED червен - 1
• LED зелен -1
• Резистор, 1k - 2
• Проводници

Стъпка 2: H-Bridge с помощта на релета

Какво е реле?

Това е електромеханичен компонент. Основната част е намотка, когато намотката се захранва, генерира магнитно поле и привлича метален контакт и затваря веригата. Релето съдържа SPDT превключвател, единият крак е нормално отворен (NO), той се затваря, когато бобината се захранва, другият е нормално затворен (NC), затворен е, когато бобината не се захранва, и общ възел. Обяснете на фигурата.

Работещи

Тук превключвателят SPDT се заменя с реле. Това е основната разлика от горната схема. Бобината на релето консумира около 100 mA ток, там за етап на задвижване е необходимо да се увеличи токът чрез намаляване на импеданса. Тук аз използвам транзистор като драйвер елемент. Резисторите R1 и R2 действат като издърпващи се резистори, те издърпват напрежението на портата към земята при никакво състояние на входния сигнал.

Електрическата схема е дадена тук. Двигателят играчка действа като товар.

Компоненти

5V реле - 2

Двигател за играчки (3v) - 1

Транзистор, T1 & T2 - BC 547 -2

Резистор R1 & R2 - 56K - 2

9V батерия и конектор - 1

Проводници

Стъпка 3: H-булка с помощта на транзистори

МОДЕЛ - 1

Тук отделните превключватели се заменят с дискретни транзистори. За контрол на положителния заряд се използват PNP, а за контрол на отрицателния заряд се използват NPN. NPN действа като затворен ключ, когато напрежението на порта е с 0,7 V по -голямо от напрежението на излъчвателя. Тук също е 0.7V. За PNP той действа като затворен превключвател, когато напрежението на порта е 0,7 V по -малко от напрежението на излъчвателя. Тук е 8.3V, защото тук напрежението на излъчвателя на PNP е 9V. Тук PNP транзисторите са включени от NPN транзистор, той действа като 180 градусов фазов превключвател. Той осигурява необходимите 8.3V за PNP транзистора.

Работещи

Когато вход 1 е висок, а вход 2 е нисък, T1 е ВКЛЮЧЕН от превключващото действие на драйверния транзистор. Тъй като е NPN и входът също е висок. Също така T4 е ВКЛЮЧЕН. Когато входът е променлив, изходът също се редува. Резисторите R3, R4, R7, R8 действат като ограничител на тока за базовия ток. R1, R2 действат като дърпащи резистори за T1 и T2. R5, R6 действат като издърпващи се резистори.

Компоненти

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Друг транзистор - BC 547 - 2

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

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

9V батерия и конектор - 1

Проводници

МОДЕЛ- 2

Тук драйверните транзистори се премахват и се използва проста логика. Което намалява хардуера. Намаляването на хардуера е много важно нещо. В горния модел драйверите са свикнали да произвеждат отрицателен потенциал (по отношение на VCC) за задвижване на PNP. Тук негативът се взема от противоположната половина на моста. Това е първото включване на NPN, той произвежда отрицателен сигнал на изхода, той ще управлява PNP транзистора. Всички резистори, използвани тук, са за ограничаване на тока. Схемата е дадена на фигурата.

Компоненти

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V батерия и конектор - 1 проводник

Стъпка 4: H-Bridge с помощта на NE555

Аз съм много заинтересован от тази схема, защото тук използвайте 555 IC. Любимата ми ИС.

NE 555

555 е много добра IC за начинаещи. По принцип това е таймер, но също така работи като осцилатор, превключвател, модулатор, джапанки и т.н., и сега казвам, че действа и като H-Bridge. Тук 555 действа като превключвател. Така че щифтове 2 и 6 са къси. Когато положителен (Vcc), приложен към неговия щифт 2 и 6, изходът пада на ниско, а когато входът е нисък, изходът отива на висок. Изходният етап 555 е половин верига H-Bridge. Така че използвайте две 555 се използват.

Работещи

Схемата е дадена на фигурата. Когато вход 1 е висок, а вход 2 нисък, точка 'a' ще бъде на ниско ниво, а точка 'b' на високо. когато входът променя изхода също се променя. Товарът е мотор -играчка. Така че той действа като двигател, защото променя посоката на въртене на двигателя. кондензаторите стабилизират напрежението на компаратора (вътре в 555 ic). Резисторите действат като издърпвания, когато не се прилага вход.

Компоненти

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Двигател за играчки - 1

9V батерия и конектор - 1

Проводници

Стъпка 5: H-BRIDGE IC

Вярвах, че всички са чували за IC за управление на H-Bridge или DC мотор. Тъй като е често срещано във всички модули на драйвера на двигателя. Той е прост в конструкцията, тъй като никакви външни компоненти не изискват само окабеляване. Няма трудности за това.

Общо достъпната IC е L293D. Предлагат се и други.