Αθωότητα της «Μυστηριώδους» γέφυρας Η: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Γεια σας…..

Για τους νέους ηλεκτρονικούς χομπίστες, το H-Bridge είναι ένα «μυστηριώδες» (διακριτό H-Bridge). Επίσης για μένα. Αλλά, στην πραγματικότητα, είναι ένας αθώος. Έτσι, εδώ προσπαθώ να αποκαλύψω την αθωότητα του «μυστηριώδους» H-Bridge.

Ιστορικό:

Όταν ήμουν στο 9ο πρότυπο, με ενδιαφέρει ο τομέας των μετατροπέων DC σε AC (inverter). Αλλά δεν ξέρω πώς γίνεται. Προσπάθησα πολύ και τελικά βρήκα μια μέθοδο, η οποία μετατρέπει το DC σε AC, αλλά, δεν είναι ηλεκτρονικό κύκλωμα, είναι μηχανικό. Δηλαδή, ένας κινητήρας DC συνδέεται με ένα δυναμό AC. Όταν περιστρέφεται ο κινητήρας, το δυναμό περιστρέφεται και παράγει AC. AC παίρνω από DC αλλά, δεν είμαι ικανοποιημένος γιατί ο στόχος μου είναι να σχεδιάσω ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα. Τότε διαπίστωσα ότι γίνεται μέσω του H-Bridge. Αλλά εκείνη τη στιγμή δεν ήξερα πολλά για τα τρανζίστορ και τη λειτουργία του. Έτσι αντιμετωπίζω πολλές δυσκολίες και προβλήματα, οπότε το H-Bridge είναι ένα «μυστηριώδες» για μένα. Αλλά μετά από μερικά χρόνια σχεδιάζω διαφορετικούς τύπους H-Bridges. Έτσι ανακάλυψα την αθωότητα του «μυστηριώδους» H-Bridge.

Αποτελέσματα:

Σήμερα, υπάρχουν διαφορετικά ICs H-Bridge, αλλά δεν με ενδιαφέρουν. Επειδή, δεν έχει δυσκολίες, επομένως δεν απαιτείται εντοπισμός σφαλμάτων. Όταν συμβαίνουν αποτυχίες μαθαίνουμε περισσότερα από αυτό. Με ενδιαφέρει το μοντέλο διακριτού κυκλώματος (μοντέλο τρανζίστορ). Έτσι, εδώ προσπαθώ να απομακρύνω τις δυσκολίες σας προς το H-Bridge. Και επίσης πίστευα ότι, αυτό το έργο θα αφαιρέσει τον φόβο σας απέναντι στα κυκλώματα επιπέδου τρανζίστορ. Ξεκινάμε λοιπόν το ταξίδι μας…

Βήμα 1: Θεωρία του H-Bridge

Πώς να μετατρέψετε AC σε DC; Η απάντηση είναι απλή, χρησιμοποιώντας ανορθωτή (κυρίως ανορθωτής γεφυρών). Αλλά πώς να μετατρέψετε το DC σε AC; Είναι πιο δύσκολο από ένα. AC σημαίνει ότι το μέγεθος και η πολικότητά του αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Αρχικά προσπαθήσαμε να αλλάξουμε την πολικότητα, επειδή είναι να κάνουμε το AC να είναι AC. Μετά από λίγη σκέψη, παρατηρείται ότι η πολικότητα άλλαξε εναλλάσσοντας τη σύνδεση + και - ταυτόχρονα. Για αυτό χρησιμοποιούμε διακόπτη για αυτό (SPDT). Το κύκλωμα δίνεται στα σχήματα. Οι διακόπτες S1 και S3, οι διακόπτες S2 και S4 δεν ενεργοποιούνται ταυτόχρονα επειδή παράγουν βραχυκύκλωμα («ηλεκτρονικά καπνίσματος»).

• Όταν ο διακόπτης S1 και S4 ON είναι θετικός (+) παίρνει στο σημείο "a" και ο αρνητικός (-) παίρνει στο σημείο "b" (S2 και S3 OFF) (Εικόνα 1.1).
• Όταν τα S2 και S3 είναι στο ON θετικό (+) είναι get στο σημείο "b" και το αρνητικό (-) είναι get στο σημείο "a" (S1 και S4 OFF) (Εικόνα 1.2).

Λοταρία!! το πήραμε, η πολικότητα άλλαξε. Εδώ οι διακόπτες λειτουργούν χειροκίνητα για πρακτική εφαρμογή, οι διακόπτες αντικαθίστανται από ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Ποια είναι τα συστατικά; Απλά εξαρτήματα που ελέγχουν το μεγάλο ρεύμα εφαρμόζοντας μικρά ρεύματα σε αυτό. Π.χ.:- ρελέ, τρανζίστορ, mosfets, IGBT, κλπ … Το ρελέ είναι ένα ηλεκτρομηχανικό εξάρτημα, που ξεκίνησε με αυτό. Γιατί είναι το απλό.

Ένα κύκλωμα μοντέλου εργασίας του H-Bridge που χρησιμοποιεί διακόπτη δίνεται παρακάτω (Εικόνα 1.3), το led δείχνει την πολικότητα. Οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό του ρεύματος μέσω του led και μέσω του οποίου παρέχουν κατάλληλη τάση λειτουργίας για το led.

Συστατικά:-

• Μονοπολικός διακόπτης Double Throw (SPDT) - 4
• Μπαταρία 9V και υποδοχή - 1
• Κόκκινο LED - 1
• Πράσινο LED -1
• Αντίσταση, 1k - 2
• Καλώδια

Βήμα 2: H-Bridge χρησιμοποιώντας ρελέ

Τι είναι ρελέ;

Είναι ένα ηλεκτρομηχανικό εξάρτημα. Το κύριο μέρος είναι ένα πηνίο, όταν το πηνίο ενεργοποιείται, δημιουργείται μαγνητικό πεδίο και προσελκύει μια μεταλλική επαφή και κλείνει το κύκλωμα. Το ρελέ περιέχει έναν διακόπτη SPDT, το ένα πόδι είναι κανονικά ανοιχτό (ΟΧΙ), κλείνει όταν ενεργοποιείται το πηνίο, το άλλο είναι κανονικά κλειστό (NC), είναι κλειστό όταν το πηνίο δεν ενεργοποιείται και ένας κοινός πείρος κόμβου. Εξηγήστε στο σχήμα.

Εργαζόμενος

Εδώ ο διακόπτης SPDT αντικαθίσταται από ένα ρελέ. Είναι η κύρια διαφορά από το παραπάνω κύκλωμα. Το πηνίο ρελέ καταναλώνει περίπου 100 mA ρεύματος, εκεί για στάδιο οδήγησης απαιτείται η αύξηση του ρεύματος μειώνοντας τη σύνθετη αντίσταση. Εδώ χρησιμοποιώ ένα τρανζίστορ ως στοιχείο προγράμματος οδήγησης. Η αντίσταση R1 και R2 λειτουργούν ως αντιστάσεις έλξης προς τα κάτω, έλκουν την τάση της πύλης στη γείωση χωρίς συνθήκες σήματος εισόδου.

Το διάγραμμα κυκλώματος δίνεται εδώ. Ένας κινητήρας παιχνιδιών λειτουργεί ως φορτίο.

Συστατικά

Ρελέ 5V - 2

Κινητήρας παιχνιδιών (3v) - 1

Τρανζίστορ, T1 & T2 - BC 547 -2

Αντίσταση R1 & R2 - 56K - 2

Μπαταρία 9V & υποδοχή - 1

Καλώδια

Βήμα 3: H-Bride χρησιμοποιώντας τρανζίστορ

ΜΟΝΤΕΛΟ - 1

Εδώ οι μεμονωμένοι διακόπτες αντικαθίστανται από διακριτά τρανζίστορ. Για έλεγχο θετικού φορτίου χρησιμοποιούνται PNP και για έλεγχο αρνητικού φορτίου χρησιμοποιούνται NPN. Το NPN λειτουργεί ως κλειστός διακόπτης όταν η τάση της πύλης είναι 0,7V μεγαλύτερη από την τάση του πομπού. Εδώ είναι επίσης 0,7V. Για το PNP, λειτουργεί ως κλειστός διακόπτης όταν η τάση της πύλης είναι 0,7V μικρότερη από την τάση του πομπού. Εδώ είναι 8,3V, επειδή εδώ η τάση εκπομπής PNP είναι 9V. Εδώ τα τρανζίστορ PNP είναι ενεργοποιημένα από ένα τρανζίστορ NPN, λειτουργεί ως μετατροπέας φάσης 180 μοιρών. Παρέχει τα απαραίτητα 8,3V για το τρανζίστορ PNP.

Εργαζόμενος

Όταν η είσοδος 1 είναι υψηλή και η είσοδος 2 είναι χαμηλή, η Τ1 είναι ενεργοποιημένη από τη λειτουργία ενεργοποίησης του τρανζίστορ οδηγού. Επειδή είναι NPN και η είσοδος επίσης υψηλή. Επίσης το Τ4 είναι ΕΝΕΡΓΟ. Όταν η είσοδος είναι εναλλακτική, η έξοδος είναι επίσης εναλλακτική. Οι αντιστάσεις R3, R4, R7, R8 λειτουργούν ως αντίσταση περιορισμού ρεύματος για το βασικό ρεύμα. Τα R1, R2 λειτουργούν ως αντιστάσεις έλξης για Τ1 και Τ2. Τα R5, R6 λειτουργούν ως αντιστάσεις έλξης προς τα κάτω.

Συστατικά

Τ1, Τ2 - SS8550 - 2

Τ3, Τ4 - SS8050 - 2

Άλλο τρανζίστορ - BC 547 - 2

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

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

Μπαταρία 9V και υποδοχή - 1

Καλώδια

ΜΟΝΤΕΛΟ-2

Εδώ αφαιρούνται τα τρανζίστορ του προγράμματος οδήγησης και χρησιμοποιείται μια απλή λογική. Αυτό μειώνει το υλικό. Η μείωση του υλικού είναι πολύ σημαντικό πράγμα. Στο παραπάνω μοντέλο, οι οδηγοί συνηθίζουν να παράγουν αρνητικό δυναμικό (σε σχέση με το VCC) για την οδήγηση του PNP. Εδώ το αρνητικό λαμβάνεται από το αντίθετο μισό της γέφυρας. Αυτό σημαίνει ότι πρώτα είναι ενεργοποιημένο το NPN, παράγει αρνητικό στην έξοδο και οδηγεί το τρανζίστορ PNP. Όλη η αντίσταση που χρησιμοποιείται εδώ είναι για τρέχοντα περιοριστικό σκοπό. Το κύκλωμα δίνεται στο σχήμα.

Συστατικά

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - μπαταρία 49V και βύσμα - 1 Καλώδια

Βήμα 4: H-Bridge χρησιμοποιώντας το NE555

Με ενδιαφέρει πολύ αυτό το κύκλωμα γιατί εδώ χρησιμοποιώ 555 IC. Το αγαπημένο μου IC.

NE 555

Το 555 είναι ένα πολύ καλό IC για αρχάριους. Βασικά είναι χρονόμετρο, αλλά λειτουργεί επίσης ως ταλαντωτής, διακόπτης, διαμορφωτής, σαγιονάρες κλπ, και τώρα λέω ότι λειτουργεί και ως H-Bridge. Εδώ το 555 λειτουργεί ως διακόπτης. Έτσι, οι ακίδες 2 & 6 είναι βραχυκυκλωμένες. Όταν ένα θετικό (Vcc) εφαρμόζεται στο pin 2 & 6, η έξοδος πηγαίνει σε χαμηλά επίπεδα και όταν η είσοδος είναι χαμηλή, η έξοδος πηγαίνει σε υψηλό. Το στάδιο εξόδου 555 είναι ένα κύκλωμα μισού H-Bridge. Χρησιμοποιήστε λοιπόν δύο 555 χρησιμοποιούνται.

Εργαζόμενος

Το κύκλωμα δίνεται στο σχήμα. Όταν η είσοδος 1 είναι υψηλή και η είσοδος 2 χαμηλή, το σημείο «α» θα είναι χαμηλό και το σημείο «β» ψηλά. όταν η είσοδος αλλάζει η έξοδος αλλάζει επίσης. Το φορτίο είναι ένας κινητήρας παιχνιδιών. Έτσι λειτουργεί ως οδηγός κινητήρα επειδή αλλάζει την κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα. οι πυκνωτές σταθεροποιούν την τάση σύγκρισης (μέσα στα 555 ic). Οι αντιστάσεις λειτουργούν ως pull ups για όταν δεν εφαρμόζεται είσοδος.

Συστατικά

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Κινητήρας παιχνιδιών - 1

Μπαταρία 9V και υποδοχή - 1

Καλώδια

Βήμα 5: H-BRIDGE IC

Πίστευα ότι όλοι άκουσαν για το IC H-Bridge IC ή DC ελέγχου κινητήρα DC. Επειδή είναι συνηθισμένο σε όλες τις μονάδες οδηγών κινητήρα. Είναι απλό στην κατασκευή γιατί δεν χρειάστηκαν εξωτερικά εξαρτήματα μόνο καλωδίωση. Δεν υπάρχουν δυσκολίες γι 'αυτό.

Το κοινό διαθέσιμο IC είναι L293D. Άλλα είναι επίσης διαθέσιμα.