H-Bridge sa isang Breadboard: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:16

Ang H-Bridge ay isang circuit na maaaring magdala ng motor sa pasulong at baligtarin. Maaari itong maging isang napaka-simpleng circuit na nangangailangan lamang ng kaunting mga bahagi upang maitayo. Ipinapakita ng Tagapagturo na ito kung paano mag-boardboard ang isang pangunahing H-Bridge. Sa pagkumpleto dapat ay pamilyar ka sa pangunahing pagpapatakbo ng isang H-Bridge at maging handa na upang magpatuloy sa mas kumplikadong mga bersyon na maaaring suportahan ang mas malaki, mas malakas na mga motor.

Hakbang 1: Pagtitipon ng mga Bahagi

Ilang bahagi lamang ang kinakailangan.1) Isang tinapay board2) Isang maliit na motor na DC na may kakayahang gumana sa ~ 7 volts3) Isang 9-volt na baterya at snap ng baterya4) Apat na maliit na signal ng NPN transistors. Ginagamit namin ang 2N2222A dito. Ang 2N3904 ay isa pang karaniwang bahagi ng bilang at libu-libo pang iba ang gagawin.5) Apat na 22k ohm resitor6) Dalawang switch ng switch ng pindutan7) Mga Jumpers o ekstrang wire upang mai-hook ang lahat

Hakbang 2: Teoryang H-Bridge

Ang H-Bridge ay isang circuit na maaaring magmaneho ng DC motor sa pasulong at baligtarin. Ang direksyon ng motor ay binago sa pamamagitan ng paglipat ng polarity ng boltahe upang buksan ang motor sa isang paraan o sa iba pa. Madali itong maipakita sa pamamagitan ng paglalapat ng isang 9-volt na baterya sa mga lead ng isang maliit na motor at pagkatapos ay ilipat ang mga terminal upang baguhin ang mga direksyon. Ang H-Bridge ay binigyan ng pangalan nito batay sa pangunahing circuit na nagpapakita ng operasyon nito. Ang circuit ay binubuo ng apat na switch na kumpletuhin ang circuit kapag inilapat sa mga pares. Kapag ang mga switch S1 at S4 ay sarado ang motor ay makakakuha ng lakas at paikutin. Kapag ang S2 at S3 ay sarado ang motor ay nakakakuha ng lakas at umiikot sa ibang direksyon. Tandaan na ang S1 at S2 o S3 at S4 ay hindi dapat isara nang magkasama upang maiwasan ang isang maikling circuit. Malinaw na ang mga pisikal na switch ay hindi praktikal dahil walang umuupo doon na lumilipat ang mga switch sa mga pares upang makuha ang kanilang robot na sumulong o baligtarin. Iyon ay kung saan ang mga transistors ay dumating. Ang isang transistor ay kumikilos bilang isang solidong switch ng estado na nagsasara kapag ang isang maliit na kasalukuyang inilalapat sa base nito. Dahil isang maliit na daloy lamang ang kinakailangan upang buhayin ang isang transistor nagagawa naming makumpleto ang kalahati ng circuit na may isang solong signal. Iyon ay sapat na teorya upang makapagsimula kaya't simulan natin ang pagbuo.

Hakbang 3: Pagpapatakbo ng H-Bridge

Magsisimula kami sa pamamagitan ng paglalagay ng mga linya ng kuryente. Ikonekta ang snap ng iyong baterya sa isang sulok ng power bus. Ang kombensiyon ay upang ikonekta ang positibong boltahe sa itaas na hilera at ang negatibo sa ibabang hilera upang maipahiwatig ang TAAS at MABABANG signal ayon sa pagkakabanggit. Pagkatapos ay ikonekta namin ang mga tuktok at ilalim na hanay ng mga power bus.

Hakbang 4: Ang Transistor Bilang Isang Lumipat

Ang susunod na hakbang ay upang i-set up ang mga transistor. Alalahanin ang seksyon ng teorya na kailangan namin ng apat na switch upang makabuo ng isang H-Bridge, kaya gagamitin namin ang lahat ng apat na transistor dito. Limitado rin kami sa layout ng isang breadboard kaya ang aktwal na circuit ay hindi makahawig ng titik na H. Tingnan muna natin ang isang transistor upang maunawaan ang kasalukuyang daloy. Mayroong tatlong mga binti sa bawat transistor na kilala bilang kolektor, base, at emitter. Hindi lahat ng mga transistor ay nagbabahagi ng parehong pagkakasunud-sunod kaya siguraduhing kumunsulta sa isang datasheet kung hindi mo ginagamit ang isa sa mga bahagi ng numero na nabanggit sa unang hakbang. Kapag inilapat ang isang maliit na kasalukuyang sa base, pinapayagan ang isa pang mas malaking kasalukuyang daloy mula sa kolektor patungo sa emitter Mahalaga yan kaya sasabihin ko ulit. Pinapayagan ng isang transistor ang isang maliit na kasalukuyang upang makontrol ang isang mas malaking kasalukuyang. Sa kasong ito ang emitter ay dapat palaging konektado sa lupa. Tandaan na ang kasalukuyang daloy ay kinakatawan ng isang maliit na arrow sa figure sa ibaba.

Hakbang 5: Paglipat ng Polarities

Ngayon ay pipilain namin ang mga transistors sa ilalim na kalahati ng breadboard, i-flip ang oryentasyon para sa bawat iba pang transistor. Ang bawat pares ng mga katabing transistors ay magsisilbing kalahati ng H-Bridge. Ang isang sapat na puwang ay kailangang iwanang sa gitna upang magkasya ang ilang mga jumper at sa paglaon ay humahantong ang motor. Susunod na ikonekta namin ang kolektor ng transistors at emitter sa positibo at negatibong mga bus ng kuryente. Panghuli idaragdag namin ang mga jumper na kumokonekta sa mga lead ng motor. Handa na ang mga transistor na ipasa ang isang kasalukuyang kapag na-activate ang base.

Hakbang 6: Paglalapat ng isang Signal

Kailangan naming maglapat ng isang maliit na kasalukuyang sa bawat isa sa mga transistor nang pares. Una kailangan naming mag-hook ng isang risistor sa bawat base ng transistor. Susunod na ikonekta namin ang bawat hanay ng mga resistor sa isang pangkaraniwang punto bilang paghahanda upang ikonekta ang isang switch. Pagkatapos ay idaragdag namin ang dalawang mga switch na kumonekta din sa positibong bus. Ang mga switch na ito ay magpapagana ng kalahati ng H-Bridge nang paisa-isa. At sa wakas ay nakakabit namin ang motor. Ayan yun. Ikonekta ang iyong baterya at subukan ang iyong circuit. Ang motor ay dapat paikutin ang isang direksyon kapag ang isang pindutan ay hunhon at ang kabaligtaran direksyon kapag ang iba pang mga pindutan ay hunhon. Ang dalawang mga pindutan ay hindi dapat buhayin nang sabay.

Hakbang 7: Pagkuha ng isang Malinaw na Larawan

Narito ang isang diagram ng kumpletong circuit kung sakaling nais mong i-save ito para sa sanggunian. Ang orihinal na graphics ay kagandahang-loob ng Oomlout.

Hakbang 8: Higit na Kapangyarihan kay Ya

Okay, kaya mayroon kang isang makintab na bagong H-Bridge sa isang breadboard. Ano ngayon? Ang mahalaga ay maunawaan mo kung paano gumagana ang isang pangunahing H-Bridge at ang mga mahahalaga ay pareho kahit gaano karaming lakas ang iyong pinipilit. Narito ang ilang mga tip upang gawin itong isang hakbang nang higit pa upang suportahan ang mas malaking mga motor at mas maraming lakas. - Maaari mong gamitin ang Pulse Width Modulation (PWM) kapalit ng dalawang switch upang makontrol ang bilis ng motor. Ito ay madali kapag mayroon kang isang microcontroller na magagamit mo at maaari ding magawa sa isang 555 o 556 timer IC at ilang mga passive nang walang labis na gulo. - Ang susi sa pagsuporta sa mas mataas na mga motor na kuryente ay mas mataas na mga transistor ng kuryente. Ang mga medium transistors ng kuryente at Power MOSFET sa mga kaso na TO-220 ay maaaring hawakan nang mas malaki ang lakas kaysa sa mababang lakas na TO-92 transistors na ginagamit namin dito. Ang mga tamang heatsink ay magpapataas din ng kapasidad. - Karamihan sa H-Bridges ay binuo gamit ang parehong NPN at PNP transistors upang maiwasan ang mga maikling circuit at ma-optimize ang kasalukuyang daloy. NPN lang ang ginamit namin dito upang gawing simple ang circuit. - Ang mga Flyode diode ay karaniwang ginagamit sa mas mataas na lakas na H-Bridges upang maprotektahan ang natitirang circuit mula sa mga mapanganib na boltahe na ginawa ng mga coil ng motor kapag naalis ang kuryente. Ang mga diode na ito ay inilalapat sa buong transistor sa direksyon ng kasalukuyang daloy at labanan ang mga nakakapinsalang boltahe ng EMF na ito. - Ang TIP 102 at TIP 107 ay isang pares ng mga pantulong na transistors ng kuryente na nagtayo ng mga flyback diode. Ang TIP 122/127 at 142/147 ay magkatulad na mga pares ng power transistors. Iyon ay dapat na sapat upang mailagay ka sa tamang direksyon kung nais mong panatilihin kang magpatuloy.