Inosente ng 'Misteryosong' H-Bridge: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Kamusta…..

Para sa mga bagong elektronikong libangan na H-Bridge ay isang 'mahiwaga' (discrete H-Bridge). Para din sa akin. Ngunit, sa totoo lang, siya ay isang inosente. Kaya, narito sinubukan akong ibunyag ang kawalang-kasalanan ng 'mahiwaga' na H-Bridge.

Background:

Kapag nasa ika-9 na pamantayan ako, interesado ako sa larangan ng DC sa mga AC converter (inverter). Ngunit hindi ko alam kung paano ito ginagawa. Sinubukan ko talaga at sa wakas nakakita ako ng isang pamamaraan, na nag-convert sa DC sa AC ngunit, hindi ito isang elektronikong circuit, ito ay isang mekanikal. Iyon ay, ang isang DC motor ay isinama sa isang AC dynamo. Kapag pinaikot ng motor ang dinamo ay umiikot din at gumagawa ng AC. Ang AC ay nagmula sa DC ngunit, hindi ako nasiyahan dahil ang aking hangarin ay ang pagdisenyo ng isang elektronikong circuit. Pagkatapos nalaman kong tapos na ito sa pamamagitan ng H-Bridge. Ngunit sa oras na iyon hindi ko masyadong alam ang tungkol sa mga transistor at ang pagtatrabaho nito. Kaya nahaharap ako sa maraming mga paghihirap at problema kaya, ang H-Bridge ay isang 'mahiwaga' para sa akin. Ngunit pagkatapos ng ilang taon ay nagdidisenyo ako ng iba't ibang uri ng H-Bridges. Iyon ang paraan kung paano ko natuklasan ang kawalang-kasalanan ng 'mahiwagang' H-Bridge.

Kinalabasan:

Ngayon isang araw na magkakaibang mga H-Bridge IC ay naroroon ngunit, hindi ako interesado dito. Sapagkat, wala itong paghihirap kaya't hindi kinakailangan ng pag-debug. Kapag naganap ang mga pagkabigo natutunan natin ang higit pa mula rito. Interesado ako sa discrete circuit model (modelo ng transistor). Kaya, narito sinubukan akong alisin ang iyong mga paghihirap patungo sa H-Bridge. At pati ako ay naniniwala na, aalisin ng proyektong ito ang iyong takot patungo sa mga circuit ng antas ng transistor. Kaya, sinisimulan namin ang aming paglalakbay ….

Hakbang 1: Teorya ng H-Bridge

Paano i-convert ang AC sa DC? Ang sagot ay simple, sa pamamagitan ng paggamit ng isang rectifier (karamihan sa buong tulay na rectifier). Ngunit paano i-convert ang DC sa AC? Ito ay mahirap kaysa sa itaas ng isa. Nangangahulugan ang AC na ito ay nagbabago ng lakas at polarity sa oras. Una sinubukan naming baguhin ang polarity, dahil ginagawa nitong AC ang AC. Pagkatapos ng kaunting pag-iisip, napapansin na ang polarity ay nagbago sa pamamagitan ng pag-alternate ng koneksyon ng + at - nang sabay-sabay. Para dito ginagamit namin ang isang switch para dito (SPDT). Ang circuit ay ibinibigay sa Mga Larawan. Ang switch ng S1 at S3, ang switch ng S2 at S4 ay hindi ON sabay-sabay dahil gumagawa ito ng maikling circuit ('electronic electronics').

• Kapag lumipat ang S1 at S4 ON positibo (+) ay nakakuha sa puntong "a" at negatibo (-) ay nakakuha sa puntong "b" (S2 at S3 OFF) (Larawan 1.1).
• Kapag ang S2 at S3 ay nasa ON positibo (+) ay nakakuha ng point na "b" at ang negatibo (-) ay nakakuha ng point na "a" (S1 at S4 OFF) (Larawan 1.2).

Bingo !! nakuha namin ito, nagbago ang polarity. Dito ang mga switch ay manu-manong pinapatakbo para sa praktikal na aplikasyon ang mga switch ay pinalitan ng mga elektronikong sangkap. Ano ang mga sangkap? Mga simpleng sangkap na kinokontrol ang malaking kasalukuyang sa pamamagitan ng paglalapat ng maliliit na alon dito. Hal: - relay, transistors, mosfets, IGBT, atbp… Ang relay ay isang electromekanikal na sangkap, nagsimula dito. Dahil ito ang simple.

Ang isang gumaganang modelo ng circuit ng H-Bridge gamit ang switch ay ibinibigay sa ibaba (Larawan 1.3), humantong ipahiwatig ang polarity. Ginagamit ang mga resistor upang limitahan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng led at sa pamamagitan ng kung saan magbigay ng naaangkop na boltahe sa pagtatrabaho para sa led.

Mga Bahagi: -

• Single pou Double Throw (SPDT) switch - 4
• 9V baterya at konektor - 1
• LED pula - 1
• LED green -1
• Resistor, 1k - 2
• Mga wire

Hakbang 2: H-Bridge Paggamit ng Mga Relay

Ano ang isang relay?

Ito ay isang sangkap na electromekanikal. Pangunahing bahagi ay isang coil, kapag ang coil ay nagpapasigla, nabuo ang magnetikong patlang at nakakaakit ito ng isang contact sa metal at isinara nito ang circuit. Naglalaman ang relay ng isang switch ng SPDT, ang isang binti ay karaniwang bukas (HINDI), isinasara ito kapag nagpapalakas ng coil, ang iba ay karaniwang sarado (NC), sarado ito kapag ang coil ay hindi nagpapalakas at isang karaniwang node pin. Ipaliwanag sa pigura.

Nagtatrabaho

Dito ang switch ng SPDT ay pinalitan ng isang relay. Ito ang pangunahing pagkakaiba mula sa itaas na circuit. Ang relay coil ay kumokonsumo ng halos 100 mA ng kasalukuyang, doon para sa isang yugto ng pagmamaneho ay kinakailangan upang madagdagan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng pagbawas ng impedance. Narito gumagamit ako ng isang transistor bilang elemento ng driver. Ang risistor R1 at R2 ay kumikilos bilang pull down resistors, hinihila nito ang boltahe ng gate sa lupa nang walang kundisyon ng pag-input.

Ibinibigay dito ang circuit diagram. Ang isang laruang motor ay kumilos bilang pagkarga.

Mga Bahagi

5V relay - 2

Laruang motor (3v) - 1

Transistor, T1 & T2 - BC 547 -2

Resistor R1 & R2 - 56K - 2

9V baterya at konektor - 1

Mga wire

Hakbang 3: H-Bride Paggamit ng Transistors

MODELE - 1

Dito ang mga indibidwal na switch ay pinalitan ng mga discrete transistor. Para sa positibong pagsingil sa pag-charge Gumagamit ang PNP at Para sa negatibong pagsingil sa pag-charge NPN ay ginagamit. Ang NPN ay kumikilos bilang isang closed switch kapag ang boltahe ng gate ay 0.7V na mas malaki kaysa sa boltahe ng emitter. Narito din ito 0.7V. Para sa PNP, ito ay kumikilos bilang isang closed switch kapag ang boltahe ng gate ay 0.7V mas mababa kaysa sa boltahe ng emitter. Narito ito ay 8.3V, dahil dito ang boltahe ng emitter ng PNP ay 9V. Narito ang mga transistor ng PNP ay NAKA-ON ng isang NPN transistor, kumikilos ito bilang isang 180 degree phase shifter. Nagbibigay ito ng kinakailangang 8.3V para sa transistor ng PNP.

Nagtatrabaho

Kapag ang input 1 ay nasa mataas at ang input 2 ay mababa, ang T1 ay ON sa pamamagitan ng switch on na aksyon ng driver transistor. Dahil NPN ito at mataas din ang input. Pati T4 ay ON. Kapag ang alternatibong pag-input, ang output ay kahalili din. Ang resistors na R3, R4, R7, R8 ay kumikilos bilang kasalukuyang naglilimita ng risistor para sa kasalukuyang batayan. Ang R1, R2 ay kumikilos bilang pull up resistors para sa T1 at T2. Ang R5, R6 ay kumikilos bilang pull down resistors.

Mga Bahagi

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Iba pang transistor - BC 547 - 2

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

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

9V baterya at konektor - 1

Mga wire

MODELEL- 2

Dito natanggal ang mga driver ng transistor at ginamit ang isang simpleng lohika. Aling binabawasan ang hardware. Napakahalagang bagay ang pagbawas ng hardware. Sa nabanggit na modelo ang mga drayber ay ginagamit upang makabuo ng isang negatibong potensyal (na may paggalang sa VCC) upang himukin ang PNP. Dito ang negatibo ay kinuha mula sa tapat ng kalahati ng tulay. Una iyon ang NPN ay Nakabukas, gumagawa ito ng isang negatibo sa output, ito ang magdadala sa transistor ng PNP. Ang lahat ng ginamit na risistor dito ay para sa kasalukuyang naglilimita na layunin. Ang circuit ay ibinibigay sa pigura.

Mga Bahagi

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V na baterya at konektor - 1 Mga Wires

Hakbang 4: H-Bridge Gamit ang NE555

Lubhang interesado ako sa circuit na ito dahil dito gamitin ang 555 IC. Ang aking paboritong IC.

NE 555

Ang 555 ay isang napakahusay na IC para sa mga nagsisimula. Karaniwan ito ay isang timer ngunit gumagana din ito bilang oscillator, switch, modulator, flip-flop, atbp, at ngayon sinasabi ko na kumikilos din ito bilang H-Bridge. Narito ang 555 kumilos bilang isang switch. So pin 2 & 6 ay pinaikling. Kapag ang isang positibong (Vcc) ay inilapat sa pin 2 at 6 nito ay napupunta sa mababang at kapag mababa ang input ang output ay napupunta sa mataas. Ang 555 output yugto ay isang kalahating H-Bridge circuit. Kaya gumamit ng dalawang 555 ang ginagamit.

Nagtatrabaho

Ang circuit ay ibinibigay sa pigura. Kapag ang input 1 ay mataas at input 2 mababa, ituro ang 'a' ay magiging mababa at ituro ang 'b' sa mataas. kapag ang input alters output ay nagbabago din. Ang load ay isang laruang motor. Kaya't ito ay kumikilos bilang isang driver ng motor dahil binabago nito ang direksyon ng pag-ikot ng motor. ang mga capacitor ay nagpapatatag ng boltahe ng comparactor (sa loob ng 555 ic). Ang mga resistor ay kumikilos bilang mga pull up para kapag walang inilapat na input.

Mga Bahagi

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Laruang motor - 1

9V baterya at konektor - 1

Mga wire

Hakbang 5: H-BRIDGE IC

Naniniwala akong naririnig ng lahat ang tungkol sa H-Bridge IC o DC motor control IC. Sapagkat karaniwan ito sa lahat ng mga module ng pagmamaneho ng motor. Ito ay simple sa konstruksyon dahil walang mga panlabas na sangkap ang kailangan lamang ng mga kable. Walang paghihirap para dito.

Ang karaniwang magagamit na IC ay L293D. Ang iba ay magagamit din.