H-híd kenyértáblán: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

A H-híd egy olyan áramkör, amely előre- és hátramenetben hajthat egy motort. Ez egy nagyon egyszerű áramkör lehet, amelynek felépítéséhez csak maroknyi alkatrészre van szükség. Ez az útmutató bemutatja, hogyan lehet panorámaszerűen elhelyezni egy alapvető H-hidat. A befejezés után ismernie kell a H-híd alapvető működését, és készen kell állnia arra, hogy továbblépjen a bonyolultabb változatokhoz, amelyek támogatják a nagyobb, erősebb motorokat.

1. lépés: Az alkatrészek összegyűjtése

Csak maroknyi alkatrészre van szükség.1) Kenyérsütő tábla2) Kicsi egyenáramú motor, amely ~ 7 volton képes működni3) Egy 9 voltos akkumulátor és az akkumulátor bepattintása4) Négy kis jelű NPN tranzisztor. Itt a 2N2222A -t használjuk. A 2N3904 egy másik gyakori alkatrészszám, és több ezer más is megteszi. 5) Négy 22 k ohmos rezisztens 6) Két nyomógombos kapcsoló

2. lépés: H-híd elmélet

A H-híd egy áramkör, amely egyenáramú motort hajt előre és hátra. A motor iránya megváltozik a feszültség polaritásának megváltoztatásával, hogy a motor egyik vagy másik irányba forogjon. Ez könnyen bizonyítható, ha egy 9 voltos akkumulátort egy kis motor vezetékeire helyeznek, majd a terminálokat az irányváltáshoz kapcsolják. A H-Bridge elnevezése az alapáramkörön alapul, amely bemutatja a működését. Az áramkör négy kapcsolóból áll, amelyek párban alkalmazzák az áramkört. Ha az S1 és S4 kapcsolók zárva vannak, a motor áramot kap és pörög. Ha az S2 és az S3 zárva van, a motor energiát kap, és a másik irányba forog. Ne feledje, hogy az S1 és S2, vagy az S3 és S4 soha nem szabad együtt zárni a rövidzárlat elkerülése érdekében. Nyilvánvaló, hogy a fizikai kapcsolók nem praktikusak, mivel senki sem fog ott ülni, és páronként átváltja a kapcsolókat, hogy a robot előre vagy hátra mozogjon. Itt jönnek be a tranzisztorok. A tranzisztor szilárdtest -kapcsolóként működik, amely bezáródik, ha kis áramot alkalmaznak az alapra. Mivel csak egy kis áram szükséges a tranzisztor aktiválásához, képesek vagyunk az áramkör egyik felét egyetlen jelgel kiegészíteni. Ez elég elmélet a kezdéshez, így kezdjük el az építést.

3. lépés: A H-híd áramellátása

Kezdjük az elektromos vezetékek lefektetésével. Csatlakoztassa az akkumulátort a hálózati busz egyik sarkához. Az egyezmény szerint a pozitív feszültséget a felső sorhoz kell csatlakoztatni, a negatívot pedig az alsó sorhoz, ezzel jelölve a HIGH és LOW jeleket. Ezután összekapcsoljuk a teljesítménybuszok felső és alsó készletét.

4. lépés: A tranzisztor, mint kapcsoló

A következő lépés a tranzisztorok beállítása. Emlékezzünk vissza az elmélet részben, hogy négy kapcsolóra van szükségünk a H-híd építéséhez, tehát itt mind a négy tranzisztorot használni fogjuk. Korlátozunk a kenyértábla elrendezésére is, így a tényleges áramkör nem hasonlít a H betűre. Vessünk egy gyors pillantást egy tranzisztorra, hogy megértsük az áramlást. Minden tranzisztoron három láb található, amelyeket kollektornak, bázisnak és emitternek neveznek. Nem minden tranzisztor osztja ugyanazt a sorrendet, ezért feltétlenül olvassa el az adatlapot, ha nem használja az első lépésben említett alkatrészszámok egyikét. Ha kis áramot alkalmaznak az alapra, akkor egy másik nagyobb áram folyhat a kollektorból a másikba kibocsátó. Ez fontos, ezért még egyszer elmondom. A tranzisztor lehetővé teszi, hogy kis áram irányítsa a nagyobb áramot. Ebben az esetben az emittert mindig a földhöz kell csatlakoztatni. Vegye figyelembe, hogy az aktuális áramlást egy kis nyíl jelzi az alábbi ábrán.

5. lépés: A polaritások váltása

Most sorba állítjuk a kenyérsütő lemez alsó felén lévő tranzisztorokat, és megfordítjuk a többi tranzisztor irányát. A szomszédos tranzisztorok minden párja a H-híd egyik fele lesz. Megfelelő helyet kell hagyni a közepén, hogy néhány jumper és végül a motorvezetékek illeszkedjenek. Ezután a tranzisztorok kollektorát és az emittert csatlakoztatjuk a pozitív és a negatív teljesítmény buszokhoz. Végül hozzáadjuk az áthidalókat, amelyek a motorvezetékekhez csatlakoznak. A tranzisztorok most készen állnak az áram átadására, amikor az alap aktiválva van.

6. lépés: A jel alkalmazása

Mindegyik tranzisztorba páronként kis áramot kell vezetnünk. Először egy ellenállást kell csatlakoztatnunk az egyes tranzisztorok bázisához. Ezután minden ellenálláskészletet egy közös ponthoz csatlakoztatunk a kapcsoló előkészítéséhez. Ezután hozzáadjuk a két kapcsolót, amelyek szintén a pozitív buszhoz csatlakoznak. Ezek a kapcsolók egyszerre aktiválják a H-híd egyik felét. Végül csatlakoztatjuk a motort. Ez az. Csatlakoztassa az akkumulátort és tesztelje az áramkört. A motornak egyik irányba kell forognia, amikor az egyik gombot megnyomja, és az ellenkező irányba, amikor a másik gombot nyomja. A két gombot nem szabad egyszerre aktiválni.

7. lépés: Tiszta kép készítése

Itt található a teljes áramkör diagramja arra az esetre, ha referenciaként szeretné menteni. Az eredeti grafika az Oomlout jóvoltából készült.

8. lépés: Nagyobb teljesítmény a Ya számára

Oké, szóval fényes, új H-híd van a kenyérlapon. Most mi? A fontos az, hogy megértsük, hogyan működik egy alapvető H-Bridge, és hogy a lényegesek ugyanazok, függetlenül attól, hogy mennyi energiát nyomnak. Íme néhány tipp, amelyekkel tovább léphet a nagyobb motorok és nagyobb teljesítmény támogatása érdekében. - A két sebességváltó helyett impulzusszélesség -modulációt (PWM) használhat a motor fordulatszámának szabályozására. Ez egyszerű, ha rendelkezésére áll egy mikrovezérlő, és 555 vagy 556 időzítő IC -vel és néhány passzív eszközzel is elvégezhető, anélkül, hogy nagy gondot okozna. - A nagyobb teljesítményű motorok támogatásának kulcsa a nagyobb teljesítményű tranzisztorok. A közepes teljesítményű tranzisztorok és a Power MOSFET-ek TO-220 tokokban lényegesen több energiát képesek kezelni, mint az itt használt kis teljesítményű TO-92 tranzisztorok. A megfelelő hűtőbordák is növelik a kapacitást. - A legtöbb H-híd NPN és PNP tranzisztorokból épül fel a rövidzárlat megelőzése és az áramlás optimalizálása érdekében. Itt csak NPN -t használtunk az áramkör egyszerűsítésére. - A Flyback diódákat általában nagyobb teljesítményű H-hidakban használják, hogy megvédjék az áramkör többi részét a veszélyes feszültségektől, amelyeket a motor tekercsei termelnek, amikor az áramot leválasztják. Ezeket a diódákat a tranzisztoron az áramlás irányában alkalmazzák, és ellenállnak ezeknek a káros EMF ellenfeszültségeknek. - A TIP 102 és a TIP 107 egy pár kiegészítő teljesítménytranzisztor, amelyek beépített flyback diódákkal rendelkeznek. A TIP 122/127 és 142/147 hasonló teljesítménytranzisztor -párok. Ennek elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a helyes irányba terelje, ha folytatni szeretné.