Pont H en taula de pa: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

El pont H és un circuit que pot accionar un motor cap endavant i cap enrere. Pot ser un circuit molt senzill que requereix només un grapat de components per construir. Aquest instructiu mostra com redactar un panell H bàsic. En acabar, hauríeu de familiaritzar-vos amb el funcionament bàsic d'un pont H i estar preparat per passar a versions més complicades que puguin suportar motors més grans i potents.

Pas 1: recollida de les parts

Només es necessiten un grapat de peces.1) Una placa de pa2) Un petit motor de corrent continu capaç de funcionar a ~ 7 volts3) Una bateria de 9 volts i una bateria a pressió4) Quatre transistors NPN de senyal petits. Aquí estem fent servir el 2N2222A. El 2N3904 és un altre número de peça comú i en faran milers d’altres.

Pas 2: teoria del pont H

El pont H és un circuit que pot accionar un motor de CC cap endavant i cap enrere. La direcció del motor es canvia canviant la polaritat de la tensió per fer girar el motor d’una manera o d’una altra. Això es demostra fàcilment aplicant una bateria de 9 volts als cables d’un motor petit i després canviant els terminals per canviar de direcció. El pont H rep el seu nom en funció del circuit bàsic que demostra el seu funcionament. El circuit consta de quatre interruptors que completen el circuit quan s’apliquen per parelles. Quan els interruptors S1 i S4 estan tancats, el motor obté potència i gira. Quan S2 i S3 es tanquen, el motor obté potència i gira en l'altra direcció. Tingueu en compte que S1 i S2 o S3 i S4 no s’han de tancar mai junts per evitar un curtcircuit. Viouslybviament, els interruptors físics no són pràctics, ja que ningú no s’hi asseu donant voltes als interruptors per aconseguir que el seu robot avanci o cap endarrere. Aquí és on entren els transistors. Un transistor actua com un interruptor d’estat sòlid que es tanca quan s’aplica un petit corrent a la base. Com que només cal un corrent petit per activar un transistor, podem completar la meitat del circuit amb un sol senyal. Aquesta és la teoria suficient per començar, així que comencem a construir.

Pas 3: alimentació del pont H

Començarem per traçar les línies elèctriques. Connecteu la bateria a una cantonada del bus d’alimentació. La convenció consisteix a connectar el voltatge positiu a la fila superior i el negatiu a la fila inferior per denotar els senyals HIGH i LOW respectivament. A continuació, connectem els conjunts superior i inferior dels autobusos de potència.

Pas 4: el transistor com a commutador

El següent pas és configurar els transistors. Recordeu a la secció de teoria que necessitem quatre commutadors per construir un pont H, de manera que farem servir els quatre transistors aquí. També ens limitem a la disposició d’una taula de treball, de manera que el circuit real no s’assemblarà a la lletra H. Fem una ullada ràpida a un transistor per entendre el flux actual. Hi ha tres potes a cada transistor conegudes com a col·lector, base i emissor. No tots els transistors comparteixen el mateix ordre, així que assegureu-vos de consultar un full de dades si no utilitzeu un dels números de peça esmentats al primer pas. Quan s’aplica un corrent petit a la base, es pot fluir un altre corrent més gran del col·lector cap a emissor. Això és important, així que ho tornaré a dir. Un transistor permet que un corrent petit controli un corrent més gran. En aquest cas, l’emissor sempre ha d’estar connectat a terra. Tingueu en compte que el flux actual es representa amb una petita fletxa a la figura següent.

Pas 5: Canvi de polaritats

Ara alinearem els transistors de la meitat inferior de la placa, donant la volta a l’orientació de tots els altres transistors. Cada parell de transistors adjacents servirà com la meitat del pont H. Cal deixar un espai adequat al centre per encabir alguns ponts i, finalment, els cables del motor. A continuació, connectarem el col·lector i l’emissor dels transistors als busos de potència positiva i negativa respectivament. Per últim, afegirem els ponts que es connectaran als cables del motor. Els transistors ja estan preparats per passar un corrent quan s’activa la base.

Pas 6: Aplicació d'un senyal

Hem d’aplicar un parell de corrent petit a cadascun dels transistors. Primer, hem de connectar una resistència a la base de cada transistor i, a continuació, connectarem cada conjunt de resistències a un punt comú en preparació per connectar un commutador, i després afegirem els dos commutadors que també es connectaran al bus positiu. Aquests commutadors activaran la meitat del pont H alhora i, finalment, connectem el motor. Això és. Connecteu la bateria i proveu el circuit. El motor ha de fer girar una direcció quan es prem un botó i la direcció oposada quan es prem l’altre botó. Els dos botons no s’han d’activar al mateix temps.

Pas 7: Obtenir una imatge clara

Aquí teniu un esquema del circuit complet per si el voleu desar com a referència. Els gràfics originals són cortesia d'Oomlout.

Pas 8: Més energia fins a Ya

D’acord, de manera que teniu un nou H-Bridge brillant sobre una taula de treball. Ara que? L’important és que entengueu el funcionament d’un pont H bàsic i que l’essencial sigui el mateix, independentment de la força que feu. Aquests són alguns consells per fer un pas més per tal de donar suport a motors més grans i més potència. - Podeu utilitzar la modulació d'ample de pols (PWM) en lloc dels dos commutadors per controlar la velocitat del motor. Això és fàcil quan teniu a la vostra disposició un microcontrolador i també es pot aconseguir amb un IC de temporitzador 555 o 556 i uns quants passius sense massa problemes. - La clau per donar suport a motors de major potència són els transistors de major potència. Els transistors de potència mitjana i els MOSFET de potència en els casos TO-220 poden gestionar molt més potència que els transistors TO-92 de baixa potència que estem utilitzant aquí. Els dissipadors de calor adequats també augmentaran la capacitat. - La majoria de ponts H es construeixen amb transistors NPN i PNP per tal d’evitar curtcircuits i optimitzar el flux de corrent. Aquí només hem utilitzat NPN per simplificar el circuit. - Els díodes Flyback solen utilitzar-se en ponts H de major potència per protegir la resta del circuit de tensions perilloses produïdes per les bobines del motor quan es desconnecta la potència. Aquests díodes s’apliquen a través del transistor en la direcció del flux de corrent i resisteixen aquestes nocives tensions posteriors de CEM. - El TIP 102 i el TIP 107 són un parell de transistors de potència complementaris que han incorporat díodes flyback. El TIP 122/127 i el 142/147 són parells similars de transistors de potència, que haurien de ser suficients per situar-vos en la direcció correcta si voleu continuar.