DC variklio vairavimas naudojant „H Bridge“: 9 žingsniai

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:59

Sveiki bičiuliai!

Šioje pamokoje aš jums parodysiu, kaip sukurti H tiltą - paprastą elektroninę grandinę, leidžiančią įtampai įkrauti bet kuria kryptimi. Jis dažniausiai naudojamas robotikoje, valdant nuolatinės srovės variklius. Naudodami „H Bridge“, DC variklį galime paleisti pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę.

1 veiksmas: reikalinga aparatinė įranga

Buvo naudojami šie komponentai:

1. x1 7805 įtampos reguliatorius

2. x2 2N2907 PNP tranzistorius (Q1, Q3)

3. x2 2N2222 NPN tranzistorius (Q2, Q4)

4. x4 1N4004 diodas (D1. D2, D3, D4)

5. x4 1K rezistorius (R1, R2, R3, R4)

6. x3 255SB SPDT stumdomas jungiklis

7. x1 DC lizdas (12V)

8. x2 2Pin jungtis

9. x1 nuolatinės srovės variklis

2 žingsnis: popieriaus schema

Paveikslėlyje parodyta popierinė H tilto nuolatinės srovės variklio grandinės schema. Aukščiau pateikta grandinė turi trūkumų. Aš susidūriau su diodo 1N5817 problema, todėl naudojau 1N4004. Tranzistoriai Q1, Q2 ir Q3, Q4 nepakeis savo būsenos, nes nėra prijungti prie įžeminimo taško. Šios problemos buvo išspręstos schemoje naudojant „Eagle“programinę įrangą.

3 žingsnis: grandinės schema ir darbo principas

Paveikslėlyje parodyta H tilto nuolatinės srovės variklio tvarkyklės schema, naudojant „Eagle“programinę įrangą.

Šioje grandinėje visi tranzistoriai yra prijungti kaip jungikliai. NPN tranzistorius (Q3 ir Q4) bus įjungtas, kai jam suteiksime AUKŠTĮ, o PNP tranzistorius (Q1 ir Q2) bus įjungtas, kai jam suteiksime LOW. Taigi, kai (A = LOW, B = HIGH, C = LOW, D = HIGH), tranzistoriai Q1 ir Q4 bus įjungti, o Q2 ir Q3 bus išjungti, todėl variklis sukasi pagal laikrodžio rodyklę. Panašiai, kai (A = HIGH, B = LOW, C = HIGH, D = LOW), tranzistoriai Q2 ir Q3 bus įjungti, o tranzistoriai Q1 ir Q4 bus išjungti, taigi variklis sukasi prieš laikrodžio rodyklę.

1N4004 (D1 ~ D4) naudojamas kaip laisvai judantis diodas, nes tai greito perjungimo diodas. Taip išvengiama problemų dėl neigiamos įtampos, kurią sukuria galinis emf nuolatinės srovės variklis. Rezistoriai R1 - R4 naudojami riboti tranzistorių įėjimo srovę ir yra suprojektuoti taip, kad tranzistorius veiktų kaip jungiklis. Naudojami 3 stumdomi jungikliai (S1, S2 ir S3). S1 naudojamas variklio įjungimo ir išjungimo funkcijai. S2 ir S3 naudojami variklio sukimui pagal laikrodžio rodyklę ir prieš laikrodžio rodyklę.

4 žingsnis: PCB projektavimas

Paveikslėlyje parodyta H-tilto nuolatinės srovės variklio tvarkyklės grandinės PCB konstrukcija naudojant „Eagle“programinę įrangą.

Toliau pateikiami PCB projektavimo parametrų aspektai:

1. Pėdsako pločio storis yra mažiausiai 8 mil.

2. Tarpas tarp plokštumos vario ir vario pėdsakų yra ne mažesnis kaip 8 mln.

3. Tarpas tarp pėdsakų ir pėdsakų yra mažiausiai 8 mln.

4. Minimalus grąžto dydis yra 0,4 mm

5. Visoms trasoms, kuriose yra dabartinis kelias, reikia storesnių pėdsakų

5 veiksmas: Gerbero įkėlimas į „LionCircuits“

PCB reikia pagaminti. Aš užsisakiau savo PCB iš „LionCircuits“. Jums tereikia įkelti savo „Gerber“failus internete į jų platformą ir pateikti užsakymą.

Aukščiau esančiame paveikslėlyje galite pamatyti PCB dizainą įkėlę į „LionCircuits“platformą.

6 žingsnis: pagaminta lenta

Išbandę modeliavimą, mes galime piešti PCB schemą su bet kuria norima programa.

Čia pridėjau savo dizaino ir „Gerber“failus.

7 žingsnis: Surinkta plokštė

Paveikslėlyje parodyta, kad komponentai yra surinkti ant plokštės.

Kai dirbau su šia plokšte, įvesties rezistorius, kurio vertė 1k, sukėlė variklio sukimosi problemą, todėl sutrumpinau visus 1k rezistorius, tada jo darbą.

8 žingsnis: IŠVESTIS

9 žingsnis: mokymasis

Aš pirmiausia nedariau šios grandinės duonos lentoje, todėl susidūriau su daugybe gaminamos plokštės problemų. Savo kitame projekte aš pirmiausia padarysiu grandinę duonkepėje, po to pereisiu prie gamybos lentos ir patariu jums tai padaryti.