נהיגה במנועי DC באמצעות גשר H: 9 שלבים

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

היי ח'ברה!

במדריך זה אראה לך כיצד לבנות גשר H - מעגל אלקטרוני פשוט המאפשר לנו להפעיל מתח להעמיס לשני הכיוונים. הוא נפוץ ביישום רובוטיקה לשליטה במנועי DC. באמצעות H Bridge אנו יכולים להפעיל מנוע DC בכיוון או בכיוון השעון.

שלב 1: חומרה נדרשת

נעשה שימוש ברכיבים הבאים:

1. ווסת מתח x1 7805

2. טרנזיסטור PNP 2N2907 x2 2 (Q1, Q3)

3. טרנזיסטור NPN 2N2222 x2 (Q2, Q4)

4. דיודה 1N4004 x4 (D1. D2, D3, D4)

5. x4 1K נגד (R1, R2, R3, R4)

6. מתג הזזה x3 255SB SPDT

7. שקע DC x1 (12V)

8. מחבר 2Pin x2

9. מנוע DC x1

שלב 2: נייר סכמטי

התמונה מציגה סכמטי נייר של מעגל נהגי מנוע DC H-bridge. למעגל הנ"ל יש חסרון. נתקלתי בבעיה עם דיודה 1N5817 אז השתמשתי ב 1N4004. הטרנזיסטורים Q1, Q2 & Q3, Q4 לא ישנו את מצבו מכיוון שהוא אינו מחובר לנקודת הקרקע. בעיות אלה תוקנו במערך המעגלים באמצעות תוכנת Eagle.

שלב 3: עקרון סכמטי ועבודה

התמונה מציגה סכמטי מעגל של נהג מנועי DC H-bridge באמצעות תוכנת Eagle.

במעגל זה, כל הטרנזיסטורים מחוברים כמתגים. טרנזיסטור NPN (Q3 ו- Q4) יהיה מופעל כאשר אנו נותנים לו HIGH וטרנזיסטור PNP (Q1 ו- Q2) יהיה מופעל כאשר אנו נותנים לו LOW. אז כאשר (A = LOW, B = HIGH, C = LOW, D = HIGH), הטרנזיסטורים Q1 & Q4 יהיו מופעלים ו- Q2 & Q3 יהיו כבויים, כך שהמנוע מסתובב בכיוון השעון. באופן דומה כאשר (A = HIGH, B = LOW, C = HIGH, D = LOW), הטרנזיסטורים Q2 & Q3 יהיו מופעלים והטרנזיסטור Q1 & Q4 יהיה כבוי, ולכן המנוע מסתובב בכיוון השעון.

1N4004 (D1 ~ D4) משמש דיודה חופשית מכיוון שהיא דיודת מיתוג מהירה. הוא נמנע מבעיות עקב המתח השלילי המיוצר על ידי המנוע האחורי של המנוע. נגדים R1 - R4 משמשים להגבלת זרם הכניסה של טרנזיסטורים ומתוכננים בצורה כזו שהטרנזיסטור יפעל כמתג. 3 מתגי הזזה (S1, S2 & S3) משמשים. S1 משמש לפונקציית ON & OFF של המנוע. S2 ו- S3 משמשים לסיבוב המנוע נגד כיוון השעון.

שלב 4: עיצוב PCB

התמונה מציגה עיצוב PCB של נהג מנוע H-bridge DC באמצעות תוכנת Eagle.

להלן שיקולי הפרמטרים לעיצוב PCB:

1. עובי רוחב העקבות הוא מינימום 8 מיל.

2. הפער בין נחושת מישורית לעקבות נחושת הוא מינימום של 8 מיל.

3. הפער בין עקבות לעקוב הוא מינימום של 8 מיל.

4. גודל מקדחה מינימלי הוא 0.4 מ מ

5. כל הרצועות שיש להן נתיב נוכחי צריכות עקבות עבים יותר

שלב 5: העלאת גרבר על LionCircuits

PCB צריך להיות מפוברק. הזמנתי את ה- PCB שלי מ- LionCircuits. אתה רק צריך להעלות את קבצי Gerber שלך ברשת לפלטפורמה שלהם ולבצע הזמנה.

בתמונה למעלה אתה יכול לראות את עיצוב ה- PCB לאחר העלאה לפלטפורמת LionCircuits.

שלב 6: לוח מפוברק

לאחר בדיקת סימולציה, אנו יכולים לצייר את ה- PCB סכמטי עם כל תוכנית שתרצה.

כאן צירפתי קובצי עיצוב משלי וגרבר.

שלב 7: לוח מורכב מרכיב

התמונה מראה כי הרכיבים מורכבים על הלוח.

כשעבדתי עם הלוח הזה, נגד הכניסה בערך 1k יוצר בעיה בסיבוב המנוע אז קיצרתי את כל הנגרים 1k ואז העבודה שלו.

שלב 8: פלט

שלב 9: למידה

לא עשיתי את המעגל הזה בלוח לחם בגלל זה התמודדתי עם הרבה בעיות בלוח המפוברק. בעיצוב הבא שלי, אכין את המעגל בלוח הלחם תחילה, לאחר מכן, אעבור ללוח הייצור ואני ממליץ לך לעשות אותו הדבר.