Nevinnost 'tajemného' H-mostu: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Ahoj…..

Pro nové elektronické fandy je H-Bridge „tajemný“(diskrétní H-Bridge). Také pro mě. Ale ve skutečnosti je nevinný. Takže zde se snažím odhalit nevinu 'tajemného' H-mostu.

Pozadí:

Když jsem byl v 9. standardu, zajímám se o oblast měničů DC na AC (invertor). Ale nevím, jak se to dělá. Hodně jsem se snažil a nakonec jsem našel metodu, která převádí DC na AC, ale není to elektronický obvod, je to mechanický. To znamená, že stejnosměrný motor je spojen se střídavým dynamem. Když se motor otáčí, dynamo se také otáčí a vytváří střídavý proud. AC dostávám od DC, ale nejsem spokojen, protože mým cílem je navrhnout elektronický obvod. Pak jsem zjistil, že se to dělá přes H-Bridge. Ale v té době jsem toho o tranzistorech a jeho fungování moc nevěděl. Takže čelím spoustě potíží a problémů, takže H-Bridge je pro mě „tajemný“. Ale po několika letech navrhuji různé typy H-mostů. Tak jsem objevil nevinnost 'tajemného' H-mostu.

Výsledky:

Nyní jsou k dispozici různé integrované obvody H-Bridge, ale mě to nezajímá. Protože nemá žádné potíže, není třeba žádné ladění. Když dojde k selhání, naučíme se z toho více. Mám zájem o model diskrétního obvodu (model tranzistoru). Takže zde se snažím odstranit vaše potíže vůči H-Bridge. A také jsem věřil, že tento projekt odstraní váš strach z obvodů na úrovni tranzistoru. Takže vyrážíme na cestu…

Krok 1: Teorie H-Bridge

Jak převést AC na DC? Odpověď je jednoduchá, pomocí usměrňovače (většinou plného můstkového usměrňovače). Jak ale převést DC na AC? Je to těžší než nad jedním. AC znamená, že se jeho velikost a polarita mění s časem. Nejprve jsme se pokusili změnit polaritu, protože to dělá z AC AC. Po krátkém přemýšlení se zjistí, že se polarita mění střídáním spojení + a - současně. K tomu používáme přepínač (SPDT). Obvod je uveden na obrázcích. Přepínače S1 a S3, spínače S2 a S4 se nezapínají současně, protože způsobují zkrat („kouřící elektronika“).

• Když je spínač S1 a S4 ZAPNUT, kladný (+) je získán v bodě „a“a záporný (-) je získán v bodě „b“(S2 a S3 VYPNUTO) (obrázek 1.1).
• Když je S2 a S3 zapnuto, pozitivní (+) je získáno v bodě „b“a záporné (-) je získáno v bodě „a“(S1 a S4 vypnuto) (obrázek 1.2).

Bingo !! máme to, polarita se změnila. Zde jsou spínače pro praktickou aplikaci ovládány ručně, spínače jsou nahrazeny elektronickými součástmi. Jaké jsou součásti? Jednoduché komponenty, které řídí velký proud aplikací malých proudů na něj. Např.:- relé, tranzistory, mosfety, IGBT atd … Relé je elektromechanická součástka, tímto začala. Protože je to jednoduché.

Obvod pracovního modelu mostu H pomocí přepínače je uveden níže (obrázek 1.3), LED ukazuje polaritu. Rezistory se používají k omezení proudu skrz LED a skrz které poskytují vhodné pracovní napětí pro LED.

Složky:-

• Jednopólový přepínač Double Throw (SPDT) - 4
• 9V baterie a konektor - 1
• LED červená - 1
• LED zelená -1
• Rezistor, 1k - 2
• Dráty

Krok 2: H-Bridge pomocí relé

Co je to relé?

Jedná se o elektromechanickou součást. Hlavní částí je cívka, která při napájení cívky generuje magnetické pole a přitahuje kovový kontakt a uzavírá obvod. Relé obsahuje spínač SPDT, jedna noha je normálně otevřená (NO), sepne se při napájení cívky, druhá je normálně sepnutá (NC), sepne se, když cívka nezapne a pin společného uzlu. Vysvětlete na obrázku.

Pracovní

Zde je spínač SPDT nahrazen relé. To je hlavní rozdíl od výše uvedeného obvodu. Reléová cívka spotřebovává asi 100 mA proudu, tam je pro stupeň ovladače zapotřebí zvýšit proud snížením impedance. Zde používám tranzistor jako prvek ovladače. Rezistory R1 a R2 fungují jako stahovací odpory, které strhávají napětí brány na zem bez podmínek vstupního signálu.

Zde je uvedeno schéma zapojení. Jako zátěž funguje motor hračky.

Komponenty

5V relé - 2

Motor hračky (3v) - 1

Tranzistor, T1 a T2 - BC 547 -2

Rezistor R1 a R2 - 56K - 2

9V baterie a konektor - 1

Dráty

Krok 3: H-Bride pomocí tranzistorů

MODEL - 1

Zde jsou jednotlivé spínače nahrazeny diskrétními tranzistory. Pro kontrolu pozitivního náboje se používá PNP a pro kontrolu negativního náboje NPN. NPN funguje jako uzavřený spínač, když je napětí brány o 0,7 V větší než napětí emitoru. Zde je také 0,7V. U PNP funguje jako uzavřený spínač, když je napětí brány o 0,7 V menší než napětí emitoru. Zde je to 8,3V, protože zde je napětí emitoru PNP 9V. Zde jsou PNP tranzistory ZAPNUTY tranzistorem NPN, působí jako 180 stupňový fázový měnič. Poskytuje potřebných 8,3 V pro PNP tranzistor.

Pracovní

Když je vstup 1 na vysoké a vstup 2 na nízké, T1 je ZAPNUTO aktivací ovladače tranzistoru. Protože je NPN a vstup také vysoký. Také T4 je zapnutý. Když je vstup střídavý, střídá se i výstup. Rezistory R3, R4, R7, R8 fungují jako odpor omezující proud pro základní proud. R1, R2 fungují jako pull up rezistory pro T1 a T2. R5, R6 fungují jako stahovací odpory.

Komponenty

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Jiný tranzistor - BC 547 - 2

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

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

9V baterie a konektor - 1

Dráty

MODEL- 2

Zde jsou odstraněny tranzistory ovladače a je použita jednoduchá logika. Což snižuje hardware. Redukce hardwaru je velmi důležitá věc. Ve výše uvedeném modelu jsou ovladače použity k vytvoření negativního potenciálu (s ohledem na VCC) k pohonu PNP. Zde je negativ převzat z opačné poloviny mostu. To je první, kdy je NPN zapnuto, produkuje záporný výstup, bude pohánět tranzistor PNP. Všechny zde použité rezistory slouží k omezení proudu. Obvod je uveden na obrázku.

Komponenty

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V baterie a konektor - 1 dráty

Krok 4: H-Bridge pomocí NE555

Tento obvod mě velmi zajímá, protože zde používejte 555 IC. Můj oblíbený IC.

SV 555

555 je velmi dobrý IC pro začátečníky. V podstatě je to časovač, ale funguje také jako oscilátor, přepínač, modulátor, klopný obvod atd. A nyní říkám, že funguje také jako H-Bridge. Zde 555 funguje jako přepínač. Takže kolíky 2 a 6 jsou zkratovány. Když je na kolíky 2 a 6 aplikován kladný (Vcc) výstup se sníží a když je vstup nízký, výstup se zvýší. Koncový stupeň 555 je poloviční obvod H-Bridge. Takže použijte dva 555 se používají.

Pracovní

Obvod je uveden na obrázku. Když je vstup 1 vysoký a vstup 2 nízký, bod 'a' bude na nízké úrovni a bod 'b' na vysoké. když vstup změní výstup, změní se také. Náklad je hračkový motor. Funguje tedy jako řidič motoru, protože mění směr otáčení motoru. kondenzátory stabilizují napětí komparátoru (uvnitř 555 ic). Rezistory fungují jako vytažení, když není použit žádný vstup.

Komponenty

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Motor hračky - 1

9V baterie a konektor - 1

Dráty

Krok 5: H-BRIDGE IC

Věřil jsem, že všichni slyšeli o IC IC H-Bridge nebo DC řízení motoru. Protože je to běžné ve všech modulech ovladače motoru. Konstrukce je jednoduchá, protože žádné externí komponenty nepotřebovaly pouze kabeláž. Žádné potíže.

Běžně dostupný IC je L293D. K dispozici jsou také další.