«Жұмбақ» H-көпірінің кінәсіздігі: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Сәлеметсіз бе…..

Жаңа электронды әуесқойлар үшін H-Bridge-бұл «жұмбақ» (дискретті H-Bridge). Мен үшін де. Бірақ, шын мәнінде, ол кінәсіз. Сонымен, мұнда мен «жұмбақ» H-көпірінің кінәсіздігін ашуға тырысамын.

Фон:

Мен 9 -шы стандартта болған кезде мені тұрақты токтан айнымалы ток түрлендіргіштер (инвертор) өрісі қызықтырады. Бірақ мен мұның қалай жасалатынын білмеймін. Мен көп тырыстым, соңында мен тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіретін әдісті таптым, бірақ бұл электронды схема емес, ол механикалық. Яғни, тұрақты ток қозғалтқышы айнымалы ток динамомен қосылады. Қозғалтқыш айналған кезде динамо да айналады және айнымалы ток шығарады. Айнымалы ток тұрақты токтан алынады, бірақ мен қанағаттанбаймын, себебі менің мақсатым - электронды схеманы жобалау. Содан кейін мен бұл H-Bridge арқылы жасалатынын білдім. Бірақ мен ол кезде транзисторлар мен оның жұмысы туралы көп білмедім. Сондықтан мен көптеген қиындықтар мен проблемаларға тап боламын, сондықтан H-Bridge-мен үшін «жұмбақ». Бірақ бірнеше жылдан кейін мен H-Bridges-тің әр түрін жасаймын. Осылайша мен «жұмбақ» H-Bridge кінәсіздігін аштым.

Нәтижелер:

Қазір әр түрлі H-Bridge IC-тері бар, бірақ маған бұл қызық емес. Өйткені, оның ешқандай қиындықтары жоқ, сондықтан жөндеуді қажет етпейді. Сәтсіздіктер болған кезде біз одан көбірек үйренеміз. Мен дискретті схеманың моделіне қызығамын (транзисторлық модель). Сонымен, мұнда мен H-Bridge-ге қатысты сіздің қиындықтарыңызды жоюға тырысамын. Бұл жоба транзисторлық деңгейдегі тізбектерге деген қорқынышыңызды жояды деп сендім. Сонымен, біз саяхатымызды бастаймыз ….

1-қадам: H-Bridge теориясы

Айнымалы токты тұрақты токқа қалай түрлендіруге болады? Жауап қарапайым, түзеткішті қолдану арқылы (көбінесе толық көпір түзеткіш). Бірақ тұрақты токты айнымалы токқа қалай түрлендіруге болады? Бұл жоғарыдағыдан қиын. Айнымалы ток оның шамасы мен полярлығы уақыт бойынша өзгеретінін білдіреді. Алдымен біз полярлықты өзгертуге тырыстық, себебі бұл айнымалы токты айнымалы токқа айналдырды. Кішкене ойланғаннан кейін полярлықтың + және - байланысын бір мезгілде ауыстыру арқылы өзгергені байқалады. Ол үшін біз қосқышты (SPDT) қолданамыз. Схема суретте берілген. S1 және S3 қосқыштары, S2 және S4 қосқыштары бір уақытта қосылмайды, себебі олар қысқа тұйықталуды шығарады («темекі шегетін электроника»).

• S1 және S4 ON қосқышы оң (+) болғанда «а» нүктесінде, ал теріс (-) «b» нүктесінде (S2 және S3 ӨШІРУ) болады (1.1-сурет).
• S2 және S3 ON күйінде болғанда оң (+)-«b» нүктесінде, ал теріс (-)-«а» нүктесінде (S1 және S4 ӨШІР) болады (1.2 сурет).

Бинго !! Біз түсіндік, полярлық өзгерді. Мұнда коммутаторлар практикалық қолдану үшін қолмен басқарылады, коммутаторлар электронды компоненттермен ауыстырылады. Қандай компоненттер бар? Кіші токтарды қолдана отырып, үлкен токты басқаратын қарапайым компоненттер. Мысалы:- реле, транзистор, мосфет, IGBT және т. Өйткені бұл қарапайым.

Төменде H-Bridge коммутаторы бар жұмыс үлгісі берілген (1.3-сурет), полярлықты көрсетеді. Резисторлар ток өткізгіш арқылы өтуді шектеу үшін қолданылады және ол арқылы светодиод үшін қолайлы жұмыс кернеуін қамтамасыз етеді.

Компоненттер:-

• Бір полюсті қос лақтыру (SPDT) қосқышы - 4
• 9В батарея мен қосқыш - 1
• Қызыл жарық диоды - 1
• Жасыл жарық диоды -1
• Резистор, 1к - 2
• Сымдар

2-қадам: Эстафеталарды қолдану арқылы H-Bridge

Эстафета дегеніміз не?

Бұл электромеханикалық компонент. Негізгі бөлігі катушка болып табылады, ол катушка энергиясын алған кезде магнит өрісі пайда болады және ол металл контактіні тартып, тізбекті жабады. Эстафетада SPDT қосқышы бар, бір аяғы әдетте ашық (ЖОҚ), ол катушка қосылған кезде жабылады, екіншісі әдетте жабық (NC), ол катушка қосылмаған кезде жабылады және түйін түйреуіші. Суретте түсіндіріңіз.

Жұмыс

Мұнда SPDT қосқышы реле арқылы ауыстырылады. Бұл жоғарыда көрсетілген схемадан негізгі айырмашылық. Реле катушкасы шамамен 100 мА токты тұтынады, онда импеданс азайту арқылы ток күшін арттыру үшін драйвер сатысы қажет. Мұнда мен драйвер элементі ретінде транзисторды қолданамын. R1 және R2 резисторлары төмен түсетін резисторлар ретінде әрекет етеді, ол кіріс сигналынсыз шартты түрде кернеуді жерге түсіреді.

Мұнда схема берілген. Ойыншық қозғалтқышы жүктеме ретінде әрекет етеді.

Компоненттер

5В релесі - 2

Ойыншық қозғалтқышы (3в) - 1

Транзистор, T1 & T2 - BC 547 -2

Резистор R1 & R2 - 56K - 2

9В батарея мен қосқыш - 1

Сымдар

3-қадам: H-Bride транзисторларды қолданады

МОДЕЛЬ - 1

Мұнда жеке қосқыштар дискретті транзисторлармен ауыстырылады. Оң зарядты басқару үшін PNP, теріс зарядты басқару үшін NPN қолданылады. NPN қақпа кернеуі эмитенттік кернеуден 0,7В үлкен болған кезде жабық қосқыш қызметін атқарады. Мұнда да 0,7В. PNP үшін ол қақпа кернеуі эмитенттік кернеуден 0,7В төмен болған кезде жабық қосқыш қызметін атқарады. Мұнда 8,3В, себебі мұнда PNP эмитентінің кернеуі 9В. Мұнда PNP транзисторлары NPN транзисторы арқылы қосылады, ол 180 градусқа фазалық ауыстырғыш ретінде қызмет етеді. Ол PNP транзисторына қажетті 8,3 В кернеуді береді.

Жұмыс

1 -ші кіріс жоғары және 2 -ші кіріс төмен болғанда, драйвер транзисторының қосылуымен T1 қосылады. Өйткені бұл NPN және кіріс те жоғары. Сонымен қатар T4 қосулы. Резисторлар R3, R4, R7, R8 базалық ток үшін шектеу кедергісі ретінде әрекет етеді. R1, R2 T1 және T2 тартқыш резисторлары ретінде әрекет етеді. R5, R6 төмен түсетін резисторлар ретінде әрекет етеді.

Компоненттер

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Басқа транзистор - BC 547 - 2

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

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

9В батарея мен қосқыш - 1

Сымдар

МОДЕЛЬ- 2

Мұнда драйвер транзисторлары жойылады және қарапайым логика қолданылады. Бұл жабдықты азайтады. Жабдықты азайту - бұл өте маңызды нәрсе. Жоғарыда келтірілген модельде драйверлер PNP жүргізу үшін теріс потенциалды (VCC қатысты) өндіру үшін қолданылады. Мұнда теріс көпірдің қарама -қарсы жартысынан алынады. Яғни, алдымен NPN қосылады, ол шығуда теріс шығарады, ол PNP транзисторын басқарады. Мұнда қолданылатын барлық резисторлар ағымдағы шектеу мақсатында қолданылады. Схема суретте берілген.

Компоненттер

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49В аккумулятор мен қосқыш - 1 Сымдар

4-қадам: NE555 көмегімен H-Bridge

Мені осы схема қатты қызықтырады, себебі мұнда 555 IC қолданылады. Менің сүйікті IC.

NE 555

555 - бұл жаңадан бастаушылар үшін өте жақсы IC. Негізінен бұл таймер, бірақ ол осциллятор, коммутатор, модулятор, флип-флоп сияқты жұмыс істейді, енді мен ол H-Bridge қызметін атқаратынын айтамын. Мұнда 555 қосқыш ретінде әрекет етеді. Сондықтан 2 және 6 түйреуіштері қысқа. 2 & 6 түйреуішіне оң (Vcc) қолданылғанда шығыс төмендейді, ал кіріс аз болғанда шығыс жоғары болады. 555 шығыс кезеңі-бұл H-Bridge жарты схемасы. Сондықтан екі 555 қолданылады.

Жұмыс

Схема суретте берілген. 1 -ші кіріс жоғары және 2 -ші кіріс төмен болғанда, «а» нүктесі төмен, ал «b» нүктесі жоғары болады. кіріс өзгергенде шығыс та өзгереді. Жүк - ойыншық қозғалтқышы. Бұл қозғалтқыштың рөлін атқарады, себебі ол қозғалтқыштың айналу бағытын өзгертеді. конденсаторлар компарактор кернеуін тұрақтандырады (555 ic ішінде). Резисторлар кіріс енгізілмеген кезде тартқыш ретінде әрекет етеді.

Компоненттер

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Ойыншық моторы - 1

9В батарея мен қосқыш - 1

Сымдар

5-қадам: H-BRIDGE IC

Мен H-Bridge IC немесе DC қозғалтқышты басқару IC туралы естідім деп сендім. Өйткені бұл барлық қозғалтқыш модульдерінде жиі кездеседі. Құрылыста қарапайым, себебі сыртқы компоненттерге тек сым қажет емес. Ол үшін қиындықтар жоқ.

Жалпыға қолжетімді IC - L293D. Басқалары да қол жетімді.