תמימות גשר ה- H המסתורי ': 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

שלום…..

עבור חובבים אלקטרוניים חדשים H-Bridge הוא אחד "מסתורי" (H-Bridge דיסקרטי). גם בשבילי. אבל, למעשה, הוא תמים. לכן, כאן אני מנסה לחשוף את תמימותו של גשר H ה'מסתורי '.

רקע כללי:

כשהייתי בתקן 9, אני מתעניין בתחום ממירים DC ל- AC (אינוורטר). אבל אני לא יודע איך עושים את זה. ניסיתי מאוד ולבסוף מצאתי שיטה להמיר DC ל- AC אבל זה לא מעגל אלקטרוני, זה מכני. כלומר, מנוע DC מצורף לדינמויית AC. כאשר המנוע מסתובב הדינמו גם מסתובב ומייצר AC. AC מקבל מ DC אבל, אני לא מרוצה כי המטרה שלי היא לעצב מעגל אלקטרוני. ואז גיליתי שזה נעשה דרך H-Bridge. אבל באותו זמן לא ידעתי הרבה על הטרנזיסטורים ועל פעולתו. אז אני מתמודד עם הרבה קשיים ובעיות, כך ש- H-Bridge היא "מסתורית" בשבילי. אבל לאחר כמה שנים אני מתכנן סוגים שונים של H-Bridges. כך גיליתי את תמימותו של גשר H ה'מסתורי '.

תוצאות:

כיום קיימים מעגלים שונים של H-Bridge, אך אינני מעוניין בכך. מכיוון שאין לו קשיים ולכן אין צורך באיתור באגים. כאשר מתרחשים כשלים אנו לומדים מכך יותר. אני מעוניין במודל המעגל הדיסקרטי (דגם טרנזיסטור). אז כאן אני מנסה להסיר את הקשיים שלך כלפי גשר H. וגם האמנתי שפרויקט זה יסיר את הפחד שלך מפני מעגלים ברמת הטרנזיסטור. אז, אנחנו מתחילים את המסע שלנו….

שלב 1: תיאוריה של H-Bridge

איך ממירים AC ל DC? התשובה פשוטה, באמצעות מיישר (לרוב מיישר גשר מלא). אבל איך להמיר DC ל- AC? זה קשה מאשר מעל אחד. AC פירושו שהגודל והקוטביות משתנים עם הזמן. ראשית ניסינו לשנות את הקוטביות מכיוון שהוא גורם ל- AC להיות AC. לאחר חשיבה מועטה נצפה כי הקוטביות השתנתה על ידי החלפת החיבור בין + ו - בו זמנית. לשם כך אנו משתמשים במתג עבורו (SPDT). המעגל ניתן באיורים. המתגים S1 ו- S3, המתגים S2 ו- S4 אינם מופעלים בו זמנית מכיוון שהם מייצרים קצר חשמלי ('עישון אלקטרוניקה').

• כאשר מתג S1 ו- S4 ON חיובי (+) הוא נקודה בנקודה "a" ושלילי (-) הוא נקודה "b" (S2 ו- S3 OFF) (איור 1.1).
• כאשר S2 ו- S3 במצב ON חיובי (+) הוא נקודה "b" ושלילי (-) הוא נקודה "a" (S1 ו- S4 OFF) (איור 1.2).

בינגו !! הבנו, הקוטביות השתנו. כאן המתגים מופעלים ידנית ליישום מעשי המתגים מוחלפים ברכיבים אלקטרוניים. מהם המרכיבים? רכיבים פשוטים השולטים בזרם גדול על ידי הפעלת זרמים קטנים עליו. לדוגמא: ממסרים, טרנזיסטורים, מסות, IGBT וכו '… ממסר הוא מרכיב אלקטרומכני, שהתחיל עם זה. כי זה הפשוט.

מעגל מודל עבודה של H-Bridge באמצעות מתג ניתן להלן (איור 1.3), LED מציין את הקוטביות. נגדים משמשים להגבלת הזרם דרך הלד ודרכם מספקים מתח עבודה מתאים ללד.

רכיבים:-

• מתג זריקה כפולה של מוט אחד (SPDT) - 4
• סוללה ומחבר 9V - 1
• LED אדום - 1
• LED ירוק -1
• הנגד, 1k - 2
• חוטים

שלב 2: H-Bridge באמצעות ממסרים

מהו ממסר?

זהו מרכיב אלקטרומכני. החלק העיקרי הוא סליל, כאשר הסליל ממריץ, השדה המגנטי נוצר והוא מושך מגע מתכתי והוא סוגר את המעגל. ממסר מכיל מתג SPDT, רגל אחת פתוחה בדרך כלל (NO), היא נסגרת כאשר הסליל מפעיל, אחר סגור בדרך כלל (NC), הוא סגור כאשר הסליל אינו מניע וסיכת צומת משותפת. הסבר באיור.

עובד

כאן מתג ה- SPDT מוחלף בממסר. זה ההבדל העיקרי מהמעגל הנ ל. סליל הממסר צורך כ- 100 mA של זרם, לשם שלב הנהג יש צורך להגדיל את הזרם על ידי הפחתת העכבה. כאן אני משתמש בטרנזיסטור כאלמנט הנהג. הנגד R1 ו- R2 פועלים כנגדים כלפי מטה, הוא מוריד את מתח השער לקרקע ללא מצב אות קלט.

תרשים המעגלים ניתן כאן. מנוע צעצוע משמש כעומס.

רכיבים

ממסר 5V - 2

מנוע צעצוע (3v) - 1

טרנזיסטור, T1 & T2 - BC 547 -2

הנגד R1 & R2 - 56K - 2

סוללה ומחבר 9V - 1

חוטים

שלב 3: כלת H באמצעות טרנזיסטורים

דגם - 1

כאן המתגים האישיים מוחלפים בטרנזיסטורים נפרדים. עבור בקרת מטען חיובי PNP משמשים ובקרת מטען שלילי NPN משמשים. NPN פועל כמתג סגור כאשר מתח השער גדול ב- 0.7V מהמתח הפולט. כאן הוא גם 0.7V. עבור PNP, הוא פועל כמתג סגור כאשר מתח השער נמוך ב -0.7V מהמתח הפולט. כאן הוא 8.3V, כי כאן מתח פולט PNP הוא 9V. כאן הטרנזיסטורים PNP מופעלים על ידי טרנזיסטור NPN, הוא פועל כמחליף פאזה של 180 מעלות. הוא מספק את ה 8.3V הדרוש עבור הטרנזיסטור PNP.

עובד

כאשר קלט 1 גבוה וכניסה 2 נמוכה, T1 מופעל על ידי הפעלת הפעולה של טרנזיסטור הנהג. מכיוון שהוא NPN וגם הקלט גבוה. כמו כן T4 פועל. כאשר הקלט הוא לסירוגין הפלט הוא גם לסירוגין. הנגדים R3, R4, R7, R8 משמשים כנגד הגבלת זרם לזרם הבסיס. R1, R2 משמשים כנגדי משיכה ל- T1 ו- T2. R5, R6 פועלים כנגדים כלפי מטה.

רכיבים

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

טרנזיסטור אחר - 547 לפנה ס - 2

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

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

סוללה ומחבר 9V - 1

חוטים

דגם 2

כאן מסירים את טרנזיסטורי הנהג ומשתמשים בהיגיון פשוט. מה שמפחית את החומרה. הפחתת חומרה היא דבר חשוב מאוד. במודל הנ ל הנהגים רגילים לייצר פוטנציאל שלילי (ביחס ל- VCC) להנעת ה- PNP. כאן השלילי נלקח מהחצי הנגדי של הגשר. זה הראשון שה- NPN מופעל, הוא מייצר שלילי ביציאה, הוא יניע את הטרנזיסטור PNP. כל הנגד המשמש כאן נועד למטרות הגבלה שוטפות. המעגל ניתן באיור.

רכיבים

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V סוללה ומחבר - 1 חוטים

שלב 4: H-Bridge באמצעות NE555

אני מאוד מעוניין במעגל הזה כי כאן משתמשים ב- 555 IC. ה- IC האהוב עלי.

NE 555

555 הוא IC טוב מאוד למתחילים. ביסודו של דבר זהו טיימר אך הוא פועל גם כמתנד, מתג, אפנן, כפכפים וכו ', ועכשיו אני אומר שהוא משמש גם כ- H-Bridge. כאן 555 משמשים כמתג. אז סיכה 2 ו -6 קצרים. כאשר חיובי (Vcc) מוחל על סיכה 2 & 6 שלו הפלט יורד לנמוך וכאשר הקלט נמוך הפלט הולך גבוה. שלב הפלט 555 הוא מעגל חצי גשר H. אז השתמש בשני 555 משמשים.

עובד

המעגל ניתן באיור. כאשר קלט 1 גבוה וכניסה 2 נמוכה, נקודה 'א' תהיה נמוכה ונקודה 'ב' גבוהה. כאשר הקלט משנה את הפלט גם משתנה. העומס הוא מנוע צעצוע. אז הוא פועל כנהג מנוע מכיוון שהוא משנה את כיוון סיבוב המנוע. הקבלים מייצבים את מתח ההשוואה (בתוך 555 ic). נגדים משמשים כמשוך עליות כאשר אין אפשרות להחיל קלט.

רכיבים

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

מנוע צעצוע - 1

סוללה ומחבר 9V - 1

חוטים

שלב 5: H-BRIDGE IC

האמנתי שכולם שמעו על ה- IC של בקרת המנועים של H-Bridge או DC. מכיוון שהוא נפוץ בכל המודולים של נהג המנוע. זה פשוט בבנייה כי אין צורך ברכיבים חיצוניים רק בחיווט. אין קשיים לזה.

ה- IC הזמין בדרך כלל הוא L293D. אחרים זמינים גם.