Onskuld van die 'geheimsinnige' H-brug: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hallo…..

Vir nuwe elektroniese stokperdjies is H-Bridge 'n 'geheimsinnige' (diskrete H-brug). Ook vir my. Maar in werklikheid is hy onskuldig. Dus, hier word probeer om die onskuld van die 'geheimsinnige' H-brug te onthul.

Agtergrond:

Toe ek in die 9de standaard was, is ek geïnteresseerd in die gebied van DC na AC -omsetters (omvormer). Maar ek weet nie hoe dit gedoen word nie. Ek het baie probeer en uiteindelik het ek 'n metode gevind wat DC in AC omskakel, maar dit is nie 'n elektroniese stroombaan nie, maar 'n meganiese. Dit wil sê, 'n GS -motor word gekoppel aan 'n wisselstroom -dinamo. As die motor draai, draai die dinamo ook en produseer AC. Wisselstroom kom van DC, maar ek is nie tevrede nie, want my doel is om 'n elektroniese stroombaan te ontwerp. Toe vind ek dat dit deur H-Bridge gedoen word. Maar op daardie stadium het ek nie veel geweet van die transistors en die werking daarvan nie. Ek ondervind baie probleme en probleme, dus H-Bridge is vir my 'n 'geheimsinnige'. Maar na 'n paar jaar ontwerp ek verskillende soorte H-brûe. So het ek die onskuld van die 'geheimsinnige' H-brug ontdek.

Uitkomste:

Tans is daar verskillende H-Bridge IC's, maar ek stel nie daarin belang nie. Omdat dit geen probleme ondervind nie, is daar geen ontfouting nodig nie. As mislukkings voorkom, leer ons meer daaruit. Ek stel belang in die diskrete kringmodel (transistormodel). Hier probeer ek u probleme met die H-brug verwyder. En ek het ook geglo dat hierdie projek u vrees vir die stroombane op transistorvlak sal verwyder. So, ons begin ons reis ….

Stap 1: Teorie van H-Bridge

Hoe om AC na DC om te skakel? Die antwoord is eenvoudig deur 'n gelykrigter (meestal volbrug gelykrigter) te gebruik. Maar hoe om DC na AC om te skakel? Dit is moeilik as bo een. AC beteken dat die grootte en polariteit mettertyd verander. Eerstens het ons probeer om die polariteit te verander, want dit het die AC as 'n AC gemaak. Na min nadink word opgemerk dat polariteit verander het deur die verbinding van + en - gelyktydig af te wissel. Daarvoor gebruik ons 'n skakelaar daarvoor (SPDT). Die stroombaan word in die figure gegee. Skakelaars S1 en S3, skakelaars S2 en S4 skakel nie gelyktydig in nie omdat dit kortsluiting veroorsaak ('rookelektronika').

• As skakelaar S1 en S4 AAN positief (+) by punt "a" kom, en negatief (-) by punt "b" (S2 en S3 UIT) (figuur 1.1).
• As S2 en S3 in AAN is, is positief (+) by punt "b" en negatief (-) by punt "a" (S1 en S4 UIT) (figuur 1.2).

Bingo !! ons het dit gekry, die polariteit het verander. Hier word die skakelaars handmatig bedien vir praktiese toepassing; die skakelaars word vervang deur elektroniese komponente. Wat is die komponente? Eenvoudige komponente wat groot stroom beheer deur klein strome daarop toe te pas. Byvoorbeeld:- relais, transistors, mosfets, IGBT, ens … Relay is 'n elektromeganiese komponent, hiermee begin. Omdat dit die eenvoudige is.

'N Werkende modelbaan van H-Bridge met behulp van die skakelaar word hieronder gegee (Figuur 1.3), wat die polariteit aandui. Weerstands word gebruik om die stroom deur die LED te beperk en waardeur geskikte werkspanning vir LED verskaf word.

Komponente:-

• Enkelpolige dubbel gooi (SPDT) skakelaar - 4
• 9V battery en aansluiting - 1
• LED rooi - 1
• LED groen -1
• Weerstand, 1k - 2
• Drade

Stap 2: H-Bridge met behulp van relais

Wat is 'n aflos?

Dit is 'n elektromeganiese komponent. Die belangrikste deel is 'n spoel, as die spoel opwek, die magnetiese veld gegenereer word en dit 'n metaalkontak lok en dit die kring sluit. Die relais bevat 'n SPDT -skakelaar, een been is normaalweg oop (NO), dit word gesluit wanneer die spoel opwek, die ander is normaal gesluit (NC), dit is gesluit as die spoel nie werk nie en 'n gemeenskaplike knooppen. Verduidelik in die figuur.

Werk

Hier word die SPDT -skakelaar vervang deur 'n relais. Dit is die belangrikste verskil van die bogenoemde stroombaan. Die aflosspoel verbruik ongeveer 100 mA stroom; daar is 'n bestuurdersfase nodig om die stroom te verhoog deur die impedansie te verminder. Hier gebruik ek 'n transistor as die bestuurder -element. Die weerstand R1 en R2 dien as aftrekweerstands; dit trek die hekspanning na die grond af, sonder enige ingangsein.

Die stroombaandiagram word hier gegee. 'N Speelgoedmotor dien as die vrag.

Komponente

5V aflos - 2

Speelgoedmotor (3v) - 1

Transistor, T1 & T2 - BC 547 -2

Weerstand R1 & R2 - 56K - 2

9V battery en aansluiting - 1

Drade

Stap 3: H-bruid met behulp van transistors

MODEL - 1

Hier word die individuele skakelaars vervang deur diskrete transistors. Vir positiewe ladingbeheer word PNP gebruik en vir negatiewe ladingbeheer word NPN gebruik. NPN dien as 'n geslote skakelaar wanneer die hekspanning 0.7V groter is as die emittorspanning. Hier is dit ook 0.7V. Vir PNP dien dit as 'n geslote skakelaar as die hekspanning 0.7V minder is as die emittorspanning. Hier is dit 8,3V, want hier is PNP -emittorspanning 9V. Hier is die PNP -transistors AAN deur 'n NPN -transistor, dit dien as 'n faseverskuiwing van 180 grade. Dit bied die nodige 8,3V vir die PNP -transistor.

Werk

As inset 1 hoog is en ingang 2 laag is, is T1 AAN deur die aanskakeling van die bestuurder -transistor aan te skakel. Omdat dit NPN is en die insette ook hoog is. T4 is ook AAN. As insette afwisselend is, is die uitset ook afwisselend. Die weerstande R3, R4, R7, R8 dien as stroombeperkende weerstand vir die basisstroom. R1, R2 dien as optrekweerstands vir T1 en T2. R5, R6 dien as aftrekweerstand.

Komponente

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Ander transistor - BC 547 - 2

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

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

9V battery en aansluiting - 1

Drade

MODEL- 2

Hier word die bestuurstransistors verwyder en 'n eenvoudige logika gebruik. Wat die hardeware verminder. Die vermindering van hardeware is baie belangrik. In die model hierbo word die bestuurders gebruik om 'n negatiewe potensiaal (met betrekking tot VCC) te produseer om die PNP aan te dryf. Hier word die negatiewe uit die teenoorgestelde helfte van die brug geneem. Dit is die eerste keer dat die NPN aangeskakel word, dit produseer 'n negatiewe uitgang, dit dryf die PNP -transistor aan. Alle weerstand wat hier gebruik word, is vir die huidige beperking. Die stroombaan word in die figuur gegee.

Komponente

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V battery en aansluiting - 1 drade

Stap 4: H-Bridge met behulp van NE555

Ek stel baie belang in hierdie stroombaan, want hier gebruik u 555 IC. My gunsteling IC.

NE 555

555 is 'n baie goeie IC vir beginners. Dit is eintlik 'n timer, maar dit werk ook as ossillator, skakelaar, modulator, flip-flop, ens. En nou sê ek dat dit ook as H-Bridge dien. Hier dien die 555 as 'n skakelaar. So pen 2 en 6 word kortgeknip. As 'n positiewe (Vcc) toegepas word op sy pen 2 en 6, word die uitset laag, en as die inset laag is, word die uitset hoog. Die 555 uitsetstadium is 'n halwe H-brug-kring. Gebruik dus twee 555.

Werk

Die stroombaan word in die figuur gegee. As invoer 1 hoog en inset 2 laag is, sal punt 'a' laag wees en punt 'b' hoog. wanneer invoer die uitset verander, verander dit ook. Die vrag is 'n speelgoedmotor. Dit dien dus as 'n motorbestuurder, want dit verander die rigting van die motor. die kapasitors stabiliseer die vergelykingspanning (binne die 555 ic). Weerstands tree op as optrekkings wanneer geen insette toegepas word nie.

Komponente

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Speelgoedmotor - 1

9V battery en aansluiting - 1

Drade

Stap 5: H-BRIDGE IC

Ek het geglo dat almal gehoor het van die H-Bridge IC of DC motor control IC. Omdat dit algemeen voorkom in alle motorbestuurdermodules. Dit is eenvoudig in konstruksie, omdat geen eksterne komponente slegs bedrading nodig het nie. Geen probleme daarvoor nie.

Die algemeen beskikbare IC is L293D. Ander is ook beskikbaar.