H-Ura në një tavolinë: 8 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:34

Ura H është një qark i cili mund të drejtojë një motor përpara dhe mbrapsht. Mund të jetë një qark shumë i thjeshtë që kërkon vetëm një pjesë të vogël të përbërësve për tu ndërtuar. Ky udhëzues demonstron se si të vendosni në bord një H-Bridge bazë. Pas përfundimit, duhet të njiheni me funksionimin bazë të H-Bridge dhe të jeni gati për të kaluar në versione më të komplikuara që mund të mbështesin motorë më të mëdhenj, më të fuqishëm.

Hapi 1: Mbledhja e Pjesëve

Nevojiten vetëm një pjesë e vogël.1) Një dërrasë bukë2) Një motor i vogël DC i aftë të funksionojë në ~ 7 volt3) Një bateri 9 volt dhe kapje baterie4) Katër transistorë të vegjël sinjali NPN. Ne po përdorim 2N2222A këtu. 2N3904 është një numër tjetër i pjesëve të zakonshme dhe mijëra të tjerë do ta bëjnë. 5) Katër rezitorë 22k ohm6) Dy ndërprerës të butonave 7) Kërcyes ose tela rezervë për të lidhur gjithçka

Hapi 2: Teoria H-Bridge

Ura H është një qark i cili mund të drejtojë një motor DC përpara dhe prapa. Drejtimi i motorit ndryshon duke ndërruar polaritetin e tensionit në mënyrë që të kthejë motorin në një mënyrë ose në tjetrën. Kjo demonstrohet lehtësisht duke aplikuar një bateri 9 volt në prizat e një motori të vogël dhe më pas duke ndërruar terminalet për të ndryshuar drejtimet. Urës H i jepet emri i saj bazuar në qarkun bazë i cili demonstron funksionimin e tij. Qarku përbëhet nga katër ndërprerës të cilët e kompletojnë qarkun kur aplikohen në çifte. Kur çelsat S1 dhe S4 mbyllen motori merr fuqi dhe rrotullohet. Kur S2 dhe S3 mbyllen motori merr fuqi dhe rrotullohet në drejtimin tjetër. Vini re se S1 dhe S2 ose S3 dhe S4 nuk duhet të mbyllen kurrë së bashku për të shmangur një qark të shkurtër. Natyrisht çelsat fizikë janë jopraktikë pasi askush nuk do të ulet atje duke i ndërruar çiftet në çifte për ta bërë robotin e tyre të lëvizë përpara ose në të kundërt. Aty vjen transistorët. Një transistor vepron si një ndërprerës i gjendjes së ngurtë që mbyllet kur një rrymë e vogël aplikohet në bazën e tij. Për shkak se vetëm një rrymë e vogël kërkohet për të aktivizuar një tranzistor, ne jemi në gjendje të përfundojmë gjysmën e qarkut me një sinjal të vetëm. Kjo është teori e mjaftueshme për të filluar, kështu që le të fillojmë ndërtimin.

Hapi 3: Fuqizimi i Urës H

Ne do të fillojmë duke vendosur linjat e energjisë. Lidhni kapësen e baterisë tuaj në një cep të autobusit të energjisë. Konventa është që të lidhni tensionin pozitiv në rreshtin e sipërm dhe atë negativ në rreshtin e poshtëm për të treguar sinjalet HIGH dhe LOW përkatësisht. Pastaj lidhim grupet e sipërme dhe të poshtme të autobusëve të energjisë.

Hapi 4: Transistori si ndërprerës

Hapi tjetër është ngritja e transistorëve. Kujtoni në pjesën e teorisë se ne kemi nevojë për katër ndërprerës për të ndërtuar një H-Bridge, kështu që ne do të përdorim të katër transistorët këtu. Ne jemi gjithashtu të kufizuar në paraqitjen e një bordi buke kështu që qarku aktual nuk do t'i ngjajë shkronjës H. Le të hedhim një vështrim të shpejtë në një tranzistor për të kuptuar rrjedhën aktuale. Ekzistojnë tre këmbë në secilin transistor të njohur si kolektori, baza dhe emetuesi. Jo të gjithë transistorët ndajnë të njëjtën renditje, prandaj sigurohuni që të konsultoheni me një fletë të dhënash nëse nuk përdorni një nga numrat e pjesëve të përmendur në hapin e parë. Kur një rrymë e vogël aplikohet në bazë, një rrymë tjetër më e madhe lejohet të rrjedhë nga kolektori në emetues Importantshtë e rëndësishme kështu që do ta them përsëri. Një tranzistor lejon një rrymë të vogël të kontrollojë një rrymë më të madhe. Në këtë rast emetuesi duhet të jetë gjithmonë i lidhur me tokën. Vini re se rrjedha aktuale përfaqësohet nga një shigjetë e vogël në figurën më poshtë.

Hapi 5: Ndërrimi i Polariteteve

Tani do të rreshtojmë transistorët në gjysmën e poshtme të pjatës, duke e kthyer orientimin për çdo transistor tjetër. Çdo palë tranzistorë ngjitur do të shërbejë si gjysma e H-Bridge. Një hapësirë adekuate duhet të lihet në mes në mënyrë që të përshtaten disa kërcyes dhe përfundimisht motorët. Tjetra ne do të lidhim kolektorin dhe emetuesin e transistorëve me autobusët e fuqisë pozitive dhe negative përkatësisht. Së fundi ne do të shtojmë kërcyesit të cilët do të lidhen me prizat e motorit. Transistorët tani janë gati të kalojnë një rrymë kur baza të aktivizohet.

Hapi 6: Aplikimi i një sinjali

Ne duhet të aplikojmë një rrymë të vogël për secilin nga transistorët në çifte. Së pari ne duhet të lidhim një rezistencë në bazën e secilit transistor. Tjetra ne do të lidhim secilin grup të rezistorëve në një pikë të përbashkët në përgatitje për të lidhur një ndërprerës. Pastaj do të shtojmë dy ndërprerës të cilët gjithashtu lidhen me autobusin pozitiv. Këta ndërprerës do të aktivizojnë një gjysmën e H-Bridge në të njëjtën kohë. Dhe së fundi ne lidhim motorin. Kjo eshte. Lidhni baterinë tuaj dhe provoni qarkun tuaj. Motori duhet të rrotullohet në një drejtim kur shtyhet një buton dhe drejtimi i kundërt kur shtyhet butoni tjetër. Dy butonat nuk duhet të aktivizohen në të njëjtën kohë.

Hapi 7: Marrja e një fotografie të qartë

Këtu keni një diagram të qarkut të plotë në rast se doni ta ruani atë për referencë. Grafika origjinale është mirësjellje e Oomlout.

Hapi 8: Më shumë fuqi për Ya

Mirë, kështu që ju keni një urë të re me shkëlqim H në një dërrasë buke. Tani Cfare? Gjëja e rëndësishme është që ju të kuptoni se si funksionon një U-H bazë dhe se gjërat thelbësore janë të njëjta pa marrë parasysh sa fuqi po shtyni. Këtu janë disa këshilla për ta çuar atë një hap më tej në mënyrë që të mbështesni motorë më të mëdhenj dhe më shumë fuqi. - Mund të përdorni Modulimin e Gjerësisë së Pulsit (PWM) në vend të dy çelsave për të kontrolluar shpejtësinë e motorit. Kjo është e lehtë kur keni një mikrokontrollues në dispozicionin tuaj dhe gjithashtu mund të arrihet me një IC kohëmatës 555 ose 556 dhe disa pasivë pa shumë telashe. - Çelësi për të mbështetur motorët me fuqi më të lartë janë transistorët me fuqi më të lartë. Transistorët me fuqi të mesme dhe MOSFET të fuqisë në rastet TO-220 mund të trajtojnë shumë më tepër energji sesa transistorët TO-92 me fuqi të ulët që ne po përdorim këtu. Ngrohësit e duhur do të rrisin kapacitetin. - Shumica e Urave H janë ndërtuar duke përdorur transistorë NPN dhe PNP në mënyrë që të parandalojnë qarqet e shkurtra dhe të optimizojnë rrjedhën aktuale. Ne përdorëm vetëm NPN këtu për të thjeshtuar qarkun. - Diodat e kthimit zakonisht përdoren në H-Ura me fuqi më të lartë për të mbrojtur pjesën tjetër të qarkut nga tensionet e rrezikshme që prodhohen nga mbështjelljet e motorit kur fuqia është shkëputur. Këto dioda aplikohen në të gjithë tranzistorin në drejtim të rrjedhës së rrymës dhe i rezistojnë këtyre tensioneve të dëmshme të EMF. - TIP 102 dhe TIP 107 janë një palë tranzistorë plotësues të energjisë që kanë ndërtuar dioda fluturuese. TIP 122/127 dhe 142/147 janë çifte të ngjashme të transistorëve të energjisë. Kjo duhet të jetë e mjaftueshme për t'ju vënë në drejtimin e duhur nëse doni të vazhdoni.