H-most na oglasnoj ploči: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

H-most je sklop koji može pokretati motor naprijed i natrag. 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: Okupljanje dijelova

Potrebno je samo nekoliko dijelova.1) Ploča za kruh2) Mali istosmjerni motor sposoban za rad na ~ 7 volti3) 9-voltna baterija i zatvarač baterije4) Četiri mala signalna NPN tranzistora. Ovdje koristimo 2N2222A. 2N3904 je još jedan uobičajeni broj dijela, a tisuće 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 vodove malog motora, a zatim prebacivanjem stezaljki za promjenu smjera. H-Bridge je dobio ime na temelju osnovnog kruga koji dokazuje njegov rad. Krug se sastoji od četiri prekidača koji upotpunjuju krug kada se primjenjuju u parovima. Kada su prekidači S1 i S4 zatvoreni, motor dobiva snagu i okreće se. Kad 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 i okretati 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, jednu polovicu kruga možemo upotpuniti jednim signalom. To je dovoljna teorija za početak pa krenimo u izgradnju.

Korak 3: Napajanje H-mosta

Počet ćemo s postavljanjem dalekovoda. Spojite bateriju na jedan kut sabirnice napajanja. Konvencija je da se pozitivni napon spoji na gornji red, a negativni na donji red kako bi se označili VISOKI i NISKI signali. Zatim povezujemo gornji i donji skup sabirnica napajanja.

Korak 4: Tranzistor kao prekidač

Sljedeći korak je postavljanje tranzistora. Sjetite se u odjeljku teorije da su nam potrebna četiri prekidača za izgradnju H-mosta, pa ćemo ovdje koristiti sva četiri tranzistora. Također smo ograničeni na izgled matične ploče pa stvarni krug 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 svakako potražite podatkovnu tablicu ako ne koristite jedan od brojeva dijelova navedenih u prvom koraku. Kad se na bazu primijeni mala struja, dopušteno je da druga veća struja teče od kolektora do odašiljač. To je važno pa ću ponoviti. Tranzistor omogućuje maloj struji da upravlja većom strujom. 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 vodiči motora. Zatim ćemo spojiti kolektor i odašiljač 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 testirajte svoj krug. Motor bi se trebao okretati u jednom smjeru kada se pritisne jedna tipka, a u suprotnom smjeru kada se pritisne druga tipka. Dva se gumba ne smiju aktivirati istovremeno.

Korak 7: Dobivanje jasne slike

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

Korak 8: Više snage Ya

U redu, imate sjajni novi H-Bridge na ploči. Što sad? Važno je da razumijete kako funkcionira osnovni H-Bridge i da su bitne 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 Pulm Width Modulation (PWM) umjesto dva prekidača za kontrolu brzine motora. To je lako kad imate na raspolaganju mikrokontroler, a to se također može postići 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 kako bismo pojednostavili krug. - Zaštitne diode obično se koriste u H-mostovima veće snage za zaštitu ostatka kruga od opasnih napona koje stvaraju zavojnice motora kada se napajanje isključi. Ove se diode primjenjuju preko tranzistora u smjeru strujanja i odupiru se tim 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 odvede u pravom smjeru ako želite nastaviti.