Nedolžnost "skrivnostnega" H-mostu: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:06

Zdravo…..

Za nove ljubitelje elektronike je H-Bridge "skrivnosten" (diskretni H-most). Tudi zame. Toda v resnici je nedolžen. Torej, tukaj poskušam razkriti nedolžnost "skrivnostnega" H-mostu.

Ozadje:

Ko sem bil v 9. standardu, me zanima področje pretvornikov DC v AC (pretvornik). Ne vem pa, kako se to naredi. Zelo sem se potrudil in končno sem našel metodo, ki pretvarja enosmerni tok v izmenični tok, vendar to ni elektronsko vezje, ampak mehansko. To pomeni, da je enosmerni motor povezan z dinamo. Ko se motor vrti, se tudi dinamo vrti in proizvaja AC. AC dobim iz enosmernega toka, vendar nisem zadovoljen, ker je moj cilj oblikovanje elektronskega vezja. Potem sem ugotovil, da se to naredi prek H-Bridgea. Toda takrat nisem vedel veliko o tranzistorjih in njihovem delovanju. Tako se srečujem s številnimi težavami in težavami, zato je H-Bridge zame "skrivnosten". Toda po nekaj letih oblikujem različne vrste H-mostov. Tako sem odkril nedolžnost 'skrivnostnega' H-mostu.

Rezultati:

Danes so prisotni različni IC-ji H-Bridge, vendar me to ne zanima. Ker nima težav, zato odpravljanje napak ni potrebno. Ko pride do napak, se iz tega naučimo več. Zanima me model diskretnega vezja (tranzistorski model). Torej, tukaj poskušam odpraviti vaše težave s H-mostom. In tudi verjel sem, da bo ta projekt odstranil vaš strah pred vezji na ravni tranzistorjev. Torej, začenjamo pot….

1. korak: Teorija H-mostu

Kako pretvoriti AC v DC? Odgovor je preprost z uporabo usmernika (večinoma polnega mostičnega usmernika). Kako pa pretvoriti DC v AC? Težje je kot zgoraj. AC pomeni, da se njegova velikost in polarnost s časom spreminjata. Najprej smo poskušali spremeniti polariteto, ker naj bi AC postal AC. Po kratkem premisleku je opaziti, da se polarnost spreminja z izmenično povezavo med + in - hkrati. Za to uporabljamo stikalo (SPDT). Vezje je prikazano na slikah. Stikala S1 in S3, stikala S2 in S4 se ne vklopita hkrati, ker povzroča kratek stik ("elektrona za kajenje").

• Ko je stikalo S1 in S4 VKLJUČEN pozitiven (+), dobite v točki "a", negativni (-) pa v točki "b" (S2 in S3 IZKLOPLJENA) (slika 1.1).
• Ko sta S2 in S3 v ON, je pozitivno (+) v točki "b", negativno (-) pa v točki "a" (S1 in S4 OFF) (slika 1.2).

Bingo !! razumemo, polariteta se je spremenila. Tu se stikala ročno upravljajo za praktično uporabo, stikala pa zamenjajo elektronske komponente. Kakšne so komponente? Preproste komponente, ki z majhnimi tokovi krmilijo velik tok. Npr.:- releji, tranzistorji, MOSF, IGBT itd. Rele je elektromehanska komponenta, ki se je začela s tem. Ker je enostaven.

Spodaj je prikazano delujoče vezje modela H-Bridge s stikalom (slika 1.3), led označuje polarnost. Upori se uporabljajo za omejevanje toka skozi LED in skozi to zagotavljajo ustrezno delovno napetost za LED.

Sestavine:-

• Enopolno stikalo z dvojnim metom (SPDT) - 4
• 9V baterija in priključek - 1
• Rdeča LED - 1
• LED zelena -1
• Upor, 1k - 2
• Žice

2. korak: H-most z uporabo relejev

Kaj je rele?

Je elektromehanska komponenta. Glavni del je tuljava, ko se tuljava napolni, nastane magnetno polje in pritegne kovinski stik ter zapre vezje. Rele vsebuje stikalo SPDT, ena noga je normalno odprta (NO), zaprta je, ko se tuljava napaja, druga je normalno zaprta (NC), zaprta je, ko tuljava ni pod napetostjo, in zatič skupnega vozlišča. Razloži na sliki.

Delo

Tu se stikalo SPDT zamenja z relejem. To je glavna razlika od zgornjega vezja. Relejna tuljava porabi približno 100 mA toka, zato je za pogonsko stopnjo potrebno povečati tok z zmanjšanjem impedance. Tukaj uporabljam tranzistor kot gonilni element. Upori R1 in R2 delujejo kot izvlečni upori, ki napetost vrat vlečejo na ozemljitev brez stanja vhodnega signala.

Shema vezja je podana tukaj. Motor igrače deluje kot obremenitev.

Sestavni deli

Rele 5V - 2

Motor za igrače (3v) - 1

Tranzistor, T1 in T2 - BC 547 -2

Upor R1 in R2 - 56K - 2

9V baterija in priključek - 1

Žice

3. korak: H-nevesta z uporabo tranzistorjev

MODEL - 1

Tu posamezna stikala zamenjajo diskretni tranzistorji. Za nadzor pozitivnega naboja se uporabljata PNP, za negativno polnjenje pa NPN. NPN deluje kot zaprto stikalo, če je napetost na vratih za 0,7 V večja od napetosti oddajnika. Tukaj je tudi 0,7V. Za PNP deluje kot zaprto stikalo, če je napetost na vratih 0,7 V manjša od napetosti oddajnika. Tukaj je 8,3V, ker je tukaj napetost oddajnika PNP 9V. Tu je tranzistor PNP vklopljen s tranzistorjem NPN, deluje kot 180 -stopinjski fazni premik. Zagotavlja potrebnih 8,3 V za tranzistor PNP.

Delo

Ko je vhod 1 visok in vhod 2 nizek, je T1 vklopljen z vklopnim delovanjem gonilniškega tranzistorja. Ker je NPN in je tudi vnos velik. Vklopljen je tudi T4. Ko je vhod izmeničen, se tudi izmenjuje. Upori R3, R4, R7, R8 delujejo kot upor za omejevanje toka za osnovni tok. R1, R2 delujejo kot vlečni upori za T1 in T2. R5, R6 delujejo kot izvlečni upori.

Sestavni deli

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Drugi tranzistor - BC 547 - 2

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

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

9V baterija in priključek - 1

Žice

MODEL 2

Tu se odstranijo gonilniški tranzistorji in uporabi preprosta logika. Kar zmanjšuje strojno opremo. Zmanjšanje strojne opreme je zelo pomembna stvar. V zgornjem modelu so gonilniki navajeni proizvajati negativen potencial (glede na VCC) za pogon PNP. Tu se negativ vzame z nasprotne polovice mostu. To je najprej, da je NPN vklopljen, na izhodu bo ustvaril negativno, poganjal bo tranzistor PNP. Vsi upori, uporabljeni tukaj, so namenjeni omejevanju toka. Vezje je prikazano na sliki.

Sestavni deli

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V baterija in priključek - 1 žica

4. korak: H-most z uporabo NE555

To vezje me zelo zanima, ker tukaj uporabljam 555 IC. Moj najljubši IC.

NE 555

555 je zelo dober IC za začetnike. V bistvu je to časovnik, vendar deluje tudi kot oscilator, stikalo, modulator, flip-flop itd., Zdaj pa pravim, da deluje tudi kot H-most. Tu 555 deluje kot stikalo. Torej sta pin 2 in 6 v kratkem stiku. Ko je pozitiven (Vcc) uporabljen na njegovem pinu 2 in 6, se izhod zniža, pri nizkem vhodu pa izhod na visoko. Izhodna stopnja 555 je polovično vezje H-Bridge. Torej uporabite dva 555.

Delo

Vezje je prikazano na sliki. Ko je vhod 1 visok in vhod 2 nizek, bo točka 'a' pri nizki, točka 'b' pa pri visoki. ko vnos spremeni tudi izhod. Tovor je motor z igračami. Torej deluje kot gonilnik motorja, ker spreminja smer vrtenja motorja. kondenzatorji stabilizirajo napetost primerjalnika (znotraj 555 ic). Upori delujejo kot vlečni dvigi, ko ni vnesenega vhoda.

Sestavni deli

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Motor za igrače - 1

9V baterija in priključek - 1

Žice

5. korak: H-MOST IC

Verjel sem, da so vsi slišali za IC-krmilno enoto H-Bridge ali DC motor. Ker je pogosta v vseh modulih gonilnikov motorja. Konstrukcija je preprosta, saj zunanje komponente ne potrebujejo le ožičenja. Za to ni težav.

Običajno na voljo IC je L293D. Na voljo so tudi drugi.