Innocència del "misteriós" pont H: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hola…..

Per als nous aficionats a l’electrònica, H-Bridge és «misteriós» (H-Bridge discret). També per a mi. Però, en realitat, és un innocent. Per tant, aquí estic intentat revelar la innocència del 'misteriós' pont H.

Antecedents:

Quan era al novè estàndard, estic interessat en el camp dels convertidors de CC a CA (inversor). Però no sé com es fa. Vaig provar molt i finalment vaig trobar un mètode que convertia CC a CA però, no és un circuit electrònic, sinó mecànic. És a dir, un motor de corrent continu està unit a una dinamo de corrent altern. Quan el motor gira, la dinamo també gira i produeix corrent altern. La CA arriba de CC però no estic satisfet perquè el meu objectiu és dissenyar un circuit electrònic. Llavors vaig comprovar que es fa a través del pont H. Però en aquell moment no sabia molt sobre els transistors i el seu funcionament. Per tant, tinc moltes dificultats i problemes, així que H-Bridge és un "misteriós" per a mi. Però després d’uns anys vaig dissenyar diferents tipus de ponts en H. Va ser així com vaig descobrir la innocència del 'misteriós' pont H.

Resultats:

Ara fa uns dies hi ha diferents circuits integrats de pont H, però no m'interessa. Perquè no té dificultats, de manera que no cal cap depuració. Quan es produeixen falles, n’aprenem més. M'interessa el model de circuit discret (model de transistor). Per tant, aquí he intentat eliminar les vostres dificultats cap al pont H. I també vaig creure que, aquest projecte eliminarà la vostra por cap als circuits de nivell de transistors. Així doncs, comencem el nostre viatge …

Pas 1: teoria del pont H

Com es converteix CA a CC? La resposta és senzilla utilitzant un rectificador (la majoria rectificador de pont complet). Però, com convertir DC a CA? És difícil que per sobre d’un. AC significa que la seva magnitud i polaritat canvia amb el temps. Primer hem intentat canviar la polaritat, perquè es tracta de fer que la CA sigui una CA. Després de poca reflexió, s’observa que la polaritat va canviar alternant la connexió de + i - simultàniament. Per a això fem servir un commutador (SPDT). El circuit es dóna a les figures. Els commutadors S1 i S3, els commutadors S2 i S4 no s’encenen simultàniament perquè produeixen un curtcircuit (“electrònica per fumar”).

• Quan els commutadors S1 i S4 estan positius (+) en el punt "a" i negatiu (-) en el punt "b" (S2 i S3 OFF) (Figura 1.1).
• Quan S2 i S3 estan en ON, positiu (+) es posa al punt "b" i negatiu (-) es posa al punt "a" (S1 i S4 OFF) (Figura 1.2).

Bingo !! ho vam aconseguir, la polaritat va canviar. Aquí els commutadors s’accionen manualment per a una pràctica aplicació; els interruptors són substituïts per components electrònics. Quins són els components? Components simples que controlen el gran corrent aplicant-hi petits corrents. Per exemple: - relés, transistors, mosfets, IGBT, etc … El relé és un component electromecànic, començat amb això. Perquè és el senzill.

A continuació es mostra un model de circuit de treball del pont H que utilitza el commutador (Figura 1.3), el led indica la polaritat. S'utilitzen resistències per limitar el corrent a través del led i mitjançant el qual proporcionen una tensió de treball adequada per al led.

Components: -

• Interruptor monopolar de doble llançament (SPDT): 4
• Bateria i connector de 9V: 1
• LED vermell - 1
• LED verd -1
• Resistència, 1k - 2
• Filferros

Pas 2: pont H mitjançant relés

Què és un relleu?

És un component electromecànic. La part principal és una bobina, quan la bobina s’energia, es genera camp magnètic i atrau un contacte metàl·lic i tanca el circuit. El relé conté un commutador SPDT, una pota normalment està oberta (NO), es tanca quan la bobina s’energia, l’altra normalment està tancada (NC), es tanca quan la bobina no s’energia i un pin de node comú. Expliqueu-ho a la figura.

Treball

Aquí l'interruptor SPDT és substituït per un relé. És la principal diferència respecte al circuit anterior. La bobina del relé consumeix uns 100 mA de corrent, per a una etapa de controlador es necessita augmentar el corrent reduint la impedància. Aquí estic fa servir un transistor com a element conductor. Les resistències R1 i R2 actuen com a resistències de baixada, redueixen la tensió de la porta fins a terra sense cap condició de senyal d'entrada.

El diagrama del circuit es dóna aquí. Un motor de joguina actua com la càrrega.

Components

Relleu de 5V - 2

Motor de joguina (3v) - 1

Transistor, T1 i T2 - BC 547 -2

Resistència R1 i R2 - 56K - 2

Bateria i connector de 9V: 1

Filferros

Pas 3: H-Bride amb transistors

MODEL - 1

Aquí els commutadors individuals són substituïts per transistors discrets. Per al control de càrrega positiva s’utilitzen PNP i per al control de càrrega negativa NPN. NPN actua com un interruptor tancat quan el voltatge de la porta és 0,7 V superior al voltatge de l’emissor. Aquí també és de 0,7V. Per al PNP, actua com un interruptor tancat quan la tensió de la porta és 0,7 V inferior a la tensió de l’emissor. Aquí és de 8,3 V, perquè aquí el voltatge de l’emissor PNP és de 9 V. Aquí els transistors PNP estan activats per un transistor NPN, actua com un canvi de fase de 180 graus. Proporciona el 8,3V necessari per al transistor PNP.

Treball

Quan l’entrada 1 és alta i l’entrada 2 és baixa, T1 està activada per l’activació del transistor conductor. Perquè és NPN i l’entrada també és alta. T4 també està activat. Quan l’entrada és alterna, la sortida també és alterna. Les resistències R3, R4, R7, R8 actuen com a resistència limitant el corrent del corrent base. R1, R2 actuen com a resistències de tracció cap amunt per a T1 i T2. R5, R6 actuen com a resistències abatibles.

Components

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Un altre transistor - BC 547-2

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

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

Bateria i connector de 9V: 1

Filferros

MODEL- 2

Aquí s’eliminen els transistors del controlador i s’utilitza una lògica senzilla. La qual cosa redueix el maquinari. La reducció de maquinari és una cosa molt important. En el model anterior, els controladors solen produir un potencial negatiu (respecte a VCC) per impulsar el PNP. Aquí el negatiu es pren de la meitat oposada del pont. Això és primer que el NPN està engegat, produeix un negatiu a la sortida, conduirà el transistor PNP. Totes les resistències que s’utilitzen aquí tenen una finalitat limitant el corrent. El circuit es dóna a la figura.

Components

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - bateria i connector 49V - 1 cables

Pas 4: pont H mitjançant NE555

Estic molt interessat en aquest circuit perquè aquí faig servir 555 IC. El meu CI preferit.

NE 555

555 és un IC molt bo per a principiants. Bàsicament és un temporitzador, però també funciona com a oscil·lador, interruptor, modulador, xancleta, etc., i ara dic que també actua com a pont H. Aquí el 555 actua com un interruptor. Per tant, els pins 2 i 6 estan en curtcircuit. Quan s'aplica un positiu (Vcc) als seus pins 2 i 6, la sortida passa a ser baixa i quan l'entrada és baixa, la sortida passa a ser alta. L'etapa de sortida 555 és un circuit de mig pont H. Per tant, s’utilitzen dos 555.

Treball

El circuit es dóna a la figura. Quan l'entrada 1 és alta i l'entrada 2 baixa, el punt 'a' serà més baix i el punt 'b' serà més alt. quan l'entrada modifica la sortida, també es modifica. La càrrega és un motor de joguina. Per tant, actua com a conductor del motor perquè canvia la direcció de rotació del motor. els condensadors estabilitzen la tensió del comparador (dins del 555 ic). Els resistors actuen com a desplegables quan no s'aplica cap entrada.

Components

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Motor de joguina - 1

Bateria i connector de 9V: 1

Filferros

Pas 5: IC H-BRIDGE

Vaig creure que tots havíem sentit a parlar de l'IC de pont H o del control de CC del motor CC. Perquè és comú en tots els mòduls de controladors de motor. És senzill en la construcció, perquè no hi ha components externs que només necessitin cablejat. No hi ha dificultats.

L'IC disponible normalment és L293D. També hi ha d'altres disponibles.