Jambatan H di Papan Roti: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

H-Bridge adalah litar yang dapat menggerakkan motor ke hadapan dan ke belakang. Ia boleh menjadi litar yang sangat sederhana yang hanya memerlukan segelintir komponen untuk dibina. Instructable ini menunjukkan cara membuat papan roti H-Bridge asas. Setelah selesai, anda harus biasa dengan operasi asas H-Bridge dan bersedia untuk beralih ke versi yang lebih rumit yang dapat menyokong motor yang lebih besar dan lebih berkuasa.

Langkah 1: Mengumpulkan Bahagian

Hanya segelintir bahagian yang diperlukan.1) Papan roti2) Motor DC kecil yang mampu beroperasi pada ~ 7 volt3) Bateri 9 volt dan snap bateri4) Empat transistor NPN isyarat kecil. Kami menggunakan 2N2222A di sini. 2N3904 adalah nombor bahagian biasa yang lain dan beribu-ribu yang lain akan melakukannya.5) Empat penyekat 22k ohm6) Dua suis butang tekan7) Pelompat atau wayar ganti untuk menghubungkan semuanya

Langkah 2: Teori H-Bridge

H-Bridge adalah litar yang dapat menggerakkan motor DC ke hadapan dan ke belakang. Arah motor diubah dengan menukar polaritas voltan untuk menghidupkan motor satu arah atau yang lain. Ini ditunjukkan dengan mudah dengan menggunakan bateri 9 volt ke hujung motor kecil dan kemudian menukar terminal untuk menukar arah. H-Bridge diberi nama berdasarkan litar asas yang menunjukkan pengoperasiannya. Litar terdiri daripada empat suis yang melengkapkan litar apabila digunakan secara berpasangan. Semasa suis S1 dan S4 ditutup motor mendapat kuasa dan berputar. Apabila S2 dan S3 ditutup, motor mendapat kuasa dan berputar ke arah lain. Perhatikan bahawa S1 dan S2 atau S3 dan S4 tidak boleh ditutup bersama-sama untuk mengelakkan litar pintas. Jelas sekali suis fizikal tidak praktikal kerana tidak ada yang akan duduk di sana membalikkan suis berpasangan untuk membuat robot mereka bergerak maju atau terbalik. Di situlah transistor masuk. Transistor bertindak sebagai suis keadaan pepejal yang ditutup apabila arus kecil digunakan pada asasnya. Kerana hanya arus kecil yang diperlukan untuk mengaktifkan transistor, kita dapat menyelesaikan satu setengah litar dengan satu isyarat. Itu cukup teori untuk memulakan jadi mari kita mula membina.

Langkah 3: Menghidupkan Jambatan H

Kita akan mulakan dengan meletakkan talian kuasa. Sambungkan penyokong bateri anda ke satu sudut bas kuasa. Konvensyen ini adalah untuk menghubungkan voltan positif ke baris atas dan negatif ke baris bawah masing-masing untuk menunjukkan isyarat TINGGI dan RENDAH. Kami kemudian menghubungkan rangkaian bas kuasa atas dan bawah.

Langkah 4: Transistor Sebagai Suis

Langkah seterusnya ialah memasang transistor. Ingatlah di bahagian teori bahawa kita memerlukan empat suis untuk membina H-Bridge, jadi kita akan menggunakan keempat-empat transistor di sini. Kami juga terhad pada susun atur papan roti sehingga litar sebenarnya tidak akan menyerupai huruf H. Mari kita lihat transistor dengan cepat untuk memahami aliran semasa. Terdapat tiga kaki pada setiap transistor yang dikenali sebagai pemungut, pangkalan, dan pemancar. Tidak semua transistor mempunyai urutan yang sama, jadi pastikan untuk melihat lembar data jika anda tidak menggunakan salah satu nombor bahagian yang disebutkan dalam langkah pertama. Apabila arus kecil digunakan pada pangkalan, arus yang lebih besar yang lain dibenarkan mengalir dari pemungut ke pemancar. Itu penting jadi saya akan mengatakannya lagi. Transistor membolehkan arus kecil mengawal arus yang lebih besar. Dalam kes ini, pemancar harus selalu dihubungkan ke tanah. Perhatikan bahawa aliran semasa ditunjukkan oleh anak panah kecil pada gambar di bawah.

Langkah 5: Menukar Polariti

Sekarang kita akan membariskan transistor di bahagian bawah papan roti, membalikkan orientasi untuk setiap transistor yang lain. Setiap sepasang transistor bersebelahan akan berfungsi sebagai separuh daripada H-Bridge. Ruang yang mencukupi perlu ditinggalkan di tengah untuk memuat beberapa jumper dan akhirnya plumbum motor. Seterusnya kami akan menghubungkan pemungut dan pemancar transistor masing-masing ke bas kuasa positif dan negatif. Terakhir kami akan menambah jumper yang akan disambungkan ke plumbum motor. Transistor kini bersedia untuk melepasi arus semasa pangkalan diaktifkan.

Langkah 6: Menerapkan Isyarat

Kita perlu menggunakan arus kecil pada setiap transistor secara berpasangan. Mula-mula kita perlu menyambungkan perintang ke pangkalan setiap transistor. Seterusnya kita akan menghubungkan setiap set perintang ke titik umum sebagai persediaan untuk menyambungkan suis. Kemudian kita akan menambah dua suis yang juga menyambung ke bas positif. Suis ini akan mengaktifkan separuh H-Bridge pada satu masa. Dan akhirnya kami menyambungkan motor. Itu sahaja. Sambungkan bateri anda dan uji litar anda. Motor harus berputar satu arah apabila satu butang ditolak dan arah yang berlawanan ketika butang lain ditekan. Kedua-dua butang tidak boleh diaktifkan pada masa yang sama.

Langkah 7: Mendapatkan Gambar yang Jelas

Berikut adalah gambarajah litar lengkap sekiranya anda ingin menyimpannya untuk rujukan. Grafik asal adalah milik Oomlout.

Langkah 8: Lebih Kuasa untuk Ya

Baiklah, jadi anda mempunyai H-Bridge baru yang berkilat di papan roti. Bagaimana sekarang? Yang penting ialah anda memahami bagaimana H-Bridge asas berfungsi dan yang penting adalah sama tidak kira berapa banyak daya yang anda tolak. Berikut adalah beberapa petua untuk melangkah lebih jauh untuk menyokong motor yang lebih besar dan lebih banyak tenaga. - Anda boleh menggunakan Pulse Width Modulation (PWM) sebagai pengganti kedua suis untuk mengawal kelajuan motor. Ini mudah apabila anda mempunyai mikrokontroler yang boleh digunakan dan juga dapat dicapai dengan IC pemasa 555 atau 556 dan beberapa pasif tanpa terlalu banyak masalah. - Kunci untuk menyokong motor kuasa yang lebih tinggi adalah transistor kuasa yang lebih tinggi. Transistor kuasa sederhana dan MOSFET Daya dalam kes TO-220 dapat menangani kuasa yang jauh lebih besar daripada transistor TO-92 kuasa rendah yang kami gunakan di sini. Heatsink yang betul juga akan meningkatkan kapasiti. - Sebilangan besar H-Bridges dibina menggunakan transistor NPN dan PNP untuk mengelakkan litar pintas dan mengoptimumkan aliran semasa. Kami hanya menggunakan NPN di sini untuk mempermudahkan litar. - Flyback dioda biasanya digunakan pada H-Bridges dengan kuasa yang lebih tinggi untuk melindungi litar selebihnya dari voltan berbahaya yang dihasilkan oleh gegelung motor ketika daya terputus. Diod ini digunakan melintasi transistor ke arah aliran arus dan menentang voltan belakang EMF yang berbahaya ini. - TIP 102 dan TIP 107 adalah sepasang transistor kuasa pelengkap yang telah membina dioda flyback. TIP 122/127 dan 142/147 adalah pasangan transistor kuasa yang serupa. Itu sudah cukup untuk meletakkan anda ke arah yang betul jika anda ingin memastikan anda terus berjalan.