Com fer un pont en H: 15 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Un pont en H és un tipus de circuit que podeu utilitzar per aconseguir que un motor de corrent continu reversible giri tant en sentit horari com antihorari.

En altres paraules, aquest circuit us permet invertir ràpidament la direcció que gira un motor mitjançant un interruptor o un xip de controlador per canviar-ne la direcció.

Us mostraré com fer la forma més senzilla i fiable de pont en H que sé fer. Us he d'advertir que aquest no és en cap cas el millor disseny de pont H i, de fet, té un parell de deficiències que explicaré més endavant.

Tot i que, si mai no hagueu fet un pont en H abans o simplement necessiteu un circuit que pugui invertir la direcció del gir d'un motor, aquest circuit és una solució fàcil i ràpida.

Tingueu en compte:

Aquest pont H no és bo. Podeu fer ponts H molt més simples i ho mantinc per arxiu. Mireu aquest Skitter Bot instructiu per aprendre a fer-ne un de més fàcil.

Pas 1: aneu a buscar coses

Això és el que necessiteu per obtenir:

4 - relés de canya SPST 5VDC 1 - relés de canya SPDT 5VDC 1 - paquet de clips de bateria de 9V 1 - bateria de 9V 1 - interruptor de commutació o desplaçament (SPST) 1 - regulador de voltatge 7805 1 - placa PC 1 - motor de corrent continu

Tingueu en compte que alguns dels enllaços d’aquesta pàgina contenen enllaços d’afiliació d’Amazon. Això no modifica el preu de cap dels articles a la venda. Tot i això, guanyo una petita comissió si feu clic en algun d’aquests enllaços i compreu qualsevol cosa. Reinverto aquests diners en materials i eines per a futurs projectes. Si voleu un suggeriment alternatiu per a un proveïdor d'alguna de les peces, feu-m'ho saber.

Pas 2: la veritat sobre els ponts H

Un pont en H és una sèrie de quatre commutadors controlables en què hi ha dos conjunts de dos commutadors.

Un conjunt d’interruptors quan es tanca permet que l’electricitat circuli d’una manera. L'altre conjunt d'interruptors permet que l'electricitat flueixi en la direcció oposada.

Una altra característica important d'un pont H és que normalment pot utilitzar una tensió més petita (5VDC d'un micro controlador, per exemple) per controlar una tensió molt més gran (12VDC que s'utilitzen per alimentar un motor). Aquestes dues fonts de tensió separades es mantenen aïllades les unes de les altres.

Els ponts H es poden fer amb 4 relés o 4 transistors.

El millor tipus de pont H es fabrica amb transistors, ja que es poden utilitzar fàcilment per controlar la velocitat d'un motor (mitjançant l'ús de la tensió més petita per modular la tensió del motor molt més gran). Un pont H fabricat amb relés (com el que estem fent) no es pot utilitzar fàcilment per canviar la velocitat d’un motor (tret que, per descomptat, la tensió del motor s’estigui subministrant des d’una font d’energia capaç de ser modulada … és a dir, el pont H no pot modular la font d'energia per baixar el motor. Cal reduir la potència per alentir el motor abans de passar pel pont H).

Pas 3: Com funciona

El pont H que estem fent utilitza relés.

El que això significa per a vosaltres és que el motor girarà el més ràpid possible en una direcció i, després, quan s’inverti, girarà tan ràpidament com pugui en l’altra direcció. L'única cosa que alentirà la rotació del motor és si teniu un controlador que pot modular el 9VDC el senyal de potència ABANS que entri al pont H.

Quan les bobines del "relé 1" i del "relé 4" s'eleven (l'electricitat hi circula), el motor girarà cap endavant (vegeu "Imatge 1").

Quan les bobines de "Relé 2" i "Relé 3" s'eleven (l'electricitat hi circula), el motor girarà cap enrere (vegeu "Imatge 2").

Quan les bobines del "relé 1" i del "relé 2" s'eleven (l'electricitat hi circula), el motor deixarà de girar (vegeu "Imatge 3").

Quan les bobines del "relé 3" i del "relé 4" s'eleven (l'electricitat hi circula), el motor deixarà de girar (vegeu "Imatge 4").

******** AVÍS ***********

Voleu EVITAR:

"Relé 1" i "relé 3" estant elevat. Es tracta d’un curtcircuit ja que no hi ha càrrega per passar l’electricitat. Passaran coses dolentes! (vegeu "Imatge 5")

El relé "2" i el "relé 4" estan elevats. Es tracta d’un curtcircuit ja que no hi ha càrrega per passar l’electricitat. Passaran coses dolentes! (imagineu "Imatge 6")

S'estan tirant més de 2 relleus al mateix temps. Passaran coses dolentes.

Pas 4: Quant al nostre circuit

El nostre circuit inclou un pont H format per 4 relés SPST (monopolar de tir simple) i 1 SPDT addicional (monopolar de doble tir) relé que s’utilitzarà per canviar entre els 2 conjunts de 2 relés. Bé…. Així és com funciona … L'alimentació de la bateria va al regulador de voltatge 7805 on es converteix a 5V. La potència de la bateria també passarà a "Relé 1" i "Relé 2", on es dirigeix al motor (però ens avançem). La potència de 5 V va a la bobina del relé SPDT i és passant també pel relé SPDT. Per tant, quan l’interruptor està tancat, 5V flueixen a través de la bobina del relé SPDT i 5V també s’encaminen a través del relé SPDT a les bobines del "relé 1" i "relé 4" que els obliguen a tancar-se. Això permet que 9V circulin a través del "relé 1" i el "relé 4" d'una manera en què el motor pot girar en el sentit de les agulles del rellotge. Dit d’una altra manera, quan tanquem l’interruptor connectat a la bobina del relé SPDT, estem activant el pont H per permetre que el motor giri en sentit horari. Per tant, si volem que el motor giri en sentit antihorari tot el que necessitaríem és fer és fer girar l'interruptor en la direcció oposada. Això canviarà el camí per on passa l’electricitat a través del relé SPDT i, al seu torn, tancarà el relé 2 i el relé 3 (i, per extensió, obrirà el relé 1 i el relé 4).

Pas 5: inicieu la vostra soldadura

Soldeu els vostres 4 relés SPST al PCB tan a prop com sigui possible (vegeu la imatge secundària). Si no sabeu soldar, apreneu a soldar. A continuació, soldeu el relé SPDT (el tipus de caixa) a la placa tan a prop dels relés SPST com pugueu obtenir-lo (vegeu la imatge secundària) Per últim, soldeu el regulador de 580 5V de 580 (vegeu la imatge secundària) als registres de l'extrem esquerre o dret de la placa. els components principals connectats al tauler (vegeu la imatge principal).

Pas 6: soldeu alguns cables

Ara voldreu connectar cables als vostres components perquè estiguin realment connectats i puguin fer coses.

Per començar, soldeu un cable negre a un costat de la bobina de cada relé SPST. Trieu un lloc a la PCB on hi hagi almenys vuit ranures buides i que no estiguin connectades a cap dels components i soldeu els 4 cables junts a la part inferior de la placa.

Pas 7: soldeu alguns cables més

A continuació, haureu de connectar dos cables a cadascun dels pins de sortida del relé SPDT. Considereu cadascun d’aquests dos cables que pertanyen al mateix conjunt de cables. Connecteu un conjunt de cables a les bobines dels dos relés més propers. Connecteu l'altre joc de cables a les bobines dels dos relés més allunyats (per obtenir aclariments, vegeu les notes de la imatge).

Pas 8: soldeu encara més cables

Connecteu el passador central del primer relé a l’entrada de 9V del regulador de tensió. Connecteu el passador central del segon relé a terra (el lloc amb tots els cables negres connectats). Connecteu el passador central del tercer relé a l’entrada de 9V del regulador de tensió. Connecteu el passador central del quart relé a terra (el lloc amb tots els cables negres connectats).

Per obtenir aclariments, vegeu les imatges següents.

Pas 9: Qui tindria tot i que hi hauria tants cables?

Connecteu l’altre extrem d’un d’aquests cables al pin d’entrada del relé SPDT. Connecteu l'altre cable a la bobina del relé SPDT.

I després hi ha la qüestió del commutador. Un cable de l'interruptor passa a la bobina del relé SPDT i l'altre cable de l'interruptor passa a terra.

Ara també seria un bon moment per connectar un cable negre entre la terra i el passador central del regulador de tensió.

Pas 10: Adjunteu un endollable You Sexy Beast

Voldràs poder activar el pont H, oi? I per molt sexy que penseu que sou, l’única manera d’encendre-la és amb l’electricitat.

Per tant, connecteu el cable vermell de l’endoll de 9V a l’entrada de 9V del regulador de tensió. A continuació, connecteu el cable negre a tots els altres cables de terra del tauler.

Pas 11: per a uns pocs cables més

Connecteu 5 de filferro als passadors del costat dels tubs de relés SPST que actualment no tenen cables connectats.

Si hi ha un cable vermell de + 9V al pin central d’un costat del tub que actualment hi té cables, poseu-hi també un cable vermell al costat al que fixeu els cables actuals. Si hi ha un cable negre al costat amb tots els cables, poseu-hi un cable negre per aquest costat.

Pas 12: netejar

Tallar tot el cable addicional a la part inferior del tauler.

Retalleu el més a prop possible del tauler sense trencar cap connexió.

Això evitarà que els cables es creguin més endavant.

Pas 13: Proves … Proves … 1 … 2 … 3 …

Ara és hora de veure si funciona. Penseu en el fil negre i vermell més proper a una vora del tauler com un sol conjunt. Penseu en el filferro vermell i negre més llunyà com un altre conjunt. A la imatge següent, vaig girar els dos cables de cada conjunt junts. Quan el pont H s’activa mitjançant el relé SPDT, un conjunt o l’altre conjunt, en un moment donat, tindrà corrent a través d’ell. havíem d’adjuntar un LED en sèrie amb una resistència de 220 ohm a cada conjunt, quan connectem una bateria i fem girar l’interruptor, s’encendrà un LED o s’encendrà l’altre (vegeu les imatges següents).

Solució de problemes Si el vostre H-bridge no funciona d'aquesta manera, assegureu-vos que: 1. Esteu fent servir el "conjunt" adequat de cables2. Tots els cables estan encaminats correctament (vegeu el diagrama següent) 3. Heu fet totes les connexions soldades adequades i no hi falten cables4. No teniu cables creuats (el regulador de tensió probablement estarà extremadament calent si ho feu. També hauríeu de poder veure on es creua … normalment.) 5. Els vostres relés funcionen (Podeu comprovar-lo connectant l'extrem positiu de la bobina directament a la font d'alimentació de 5 V. Quan ho feu, hauríeu d'escoltar un petit clic) 6. La bateria no està esgotada (toqueu-hi ràpidament un LED per veure si s’encén) 7. El vostre LED no està mort (proveu un altre LED) 8. El LED no es retrocedeix i impedeix el flux d’electricitat (proveu de donar-li la volta). Els déus de l’electrònica no s’enfaden amb tu.

Pas 14: Connexió del motor

Aquí és on es fa una mica complicat.

Com que volem que l’electricitat flueixi a través del motor cap endavant i cap enrere, voldrem connectar un conjunt de cables al motor amb la polaritat correcta i l’altre conjunt de cables al motor amb una polaritat invertida.

Dit d’una altra manera, el negre d’un conjunt es combina amb el vermell d’un altre conjunt i després s’uneix al fil vermell del motor. I el vermell d’un conjunt es combina amb el negre de l’altre conjunt i s’uneix al fil negre del motor.

O només per veure què passa, només cal que mireu atentament la imatge. Hauria de tenir sentit.

Pas 15: Milloreu el vostre Artbot

A part d’utilitzar-lo per a un munt d’aplicacions pràctiques, ara també podeu fer servir el pont H per aconseguir que el vostre bot de dibuix de fantasia i moguda es mogui en dues direccions.

Mireu l’esquena de Jackson Pollack! Dibuixarem a la teva tomba!

Us ha semblat útil, divertit o entretingut? Segueix @madeineuphoria per veure els meus darrers projectes.