براءة الجسر H "الغامض": 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

أهلا…..

بالنسبة للهواة الإلكترونية الجدد ، تعتبر H-Bridge واحدة "غامضة" (جسر H منفصل). وكذلك لي. لكنه في الحقيقة بريء. لذا ، حاولت هنا الكشف عن براءة جسر H "الغامض".

خلفية:

عندما كنت في المعيار التاسع ، كنت مهتمًا بمجال محولات التيار المستمر إلى التيار المتردد (العاكس). لكني لا أعرف كيف يتم ذلك. لقد حاولت كثيرًا وأخيراً وجدت طريقة لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد ولكنها ليست دائرة إلكترونية ، إنها ميكانيكية. أي أن محرك DC مقترن بدينامو التيار المتردد. عندما يدور المحرك ، يدور الدينامو أيضًا وينتج التيار المتردد. يتم الحصول على التيار المتردد من العاصمة ولكني لست راضيًا لأن هدفي هو تصميم دائرة إلكترونية. ثم وجدت أنه يتم ذلك من خلال H-Bridge. لكن في ذلك الوقت لم أكن أعرف الكثير عن الترانزستورات وعملها. لذلك أواجه الكثير من الصعوبات والمشاكل ، لذا فإن H-Bridge هو "غامض" بالنسبة لي. لكن بعد بضع سنوات ، أصمم أنواعًا مختلفة من H-Bridges. هكذا اكتشفت براءة جسر H "الغامض".

النتائج:

الآن توجد أيام مختلفة لـ H-Bridge ICs ولكني لست مهتمًا بها. لأنه ليس لديه صعوبات لذلك لا حاجة إلى تصحيح الأخطاء. عندما تحدث الإخفاقات نتعلم المزيد منها. أنا مهتم بنموذج الدائرة المنفصلة (نموذج الترانزستور). لذا ، أنا هنا أحاول إزالة الصعوبات الخاصة بك تجاه H-Bridge. وأعتقد أيضًا أن هذا المشروع سيزيل خوفك من دوائر مستوى الترانزستور. لذا ، نبدأ رحلتنا….

الخطوة 1: نظرية H-Bridge

كيف يتم تحويل AC إلى DC؟ الإجابة بسيطة ، باستخدام مقوم (مقوم جسر كامل في الغالب). ولكن كيف يتم تحويل DC إلى AC؟ إنه صعب من فوق واحد. يعني التيار المتردد أنه يتغير الحجم والقطبية مع مرور الوقت. حاولنا أولاً تغيير القطبية ، لأنها تجعل التيار المتردد هو تيار متردد. بعد القليل من التفكير ، لوحظ أن القطبية تغيرت عن طريق تبديل اتصال + و- في وقت واحد. لذلك نستخدم مفتاحًا (SPDT). الدائرة معطاة في الأشكال. لا يتم تشغيل المحولين S1 و S3 ، والمبدلين S2 و S4 في نفس الوقت لأنه ينتج دائرة قصر ("إلكترونيات تدخين").

• عندما يكون المحول S1 و S4 ON موجب (+) عند النقطة "a" والسالب (-) عند النقطة "b" (S2 و S3 OFF) (الشكل 1.1).
• عندما يكون S2 و S3 في وضع التشغيل ، يتم الحصول على الموجب (+) عند النقطة "b" والسالب (-) عند النقطة "a" (S1 و S4 OFF) (الشكل 1.2).

البنغو !! لقد حصلنا عليها ، تغيرت القطبية. هنا يتم تشغيل المفاتيح يدويًا للتطبيق العملي ، يتم استبدال المفاتيح بمكونات إلكترونية. ما هي المكونات؟ مكونات بسيطة تتحكم في التيار الكبير عن طريق تطبيق تيارات صغيرة عليه. على سبيل المثال: - المرحلات ، الترانزستورات ، mosfets ، IGBT ، إلخ … التتابع هو مكون كهروميكانيكي ، بدأ بهذا. لأنها بسيطة.

يرد أدناه نموذج عمل لدائرة H-Bridge باستخدام المفتاح (الشكل 1.3) ، يشير إلى القطبية. تستخدم المقاومات للحد من التيار من خلال الصمام والتي من خلالها توفر جهد عمل مناسب للـ led.

عناصر:-

• مفتاح الرمي المزدوج (SPDT) أحادي القطب - 4
• بطارية 9V والموصل - 1
• الصمام الأحمر - 1
• LED أخضر -1
• المقاوم ، 1 كيلو - 2
• الأسلاك

الخطوة 2: H-Bridge باستخدام المرحلات

ما هو التتابع؟

إنه مكون كهروميكانيكي. الجزء الرئيسي هو ملف ، عندما ينشط الملف ، يتولد المجال المغناطيسي ويجذب ملامسًا معدنيًا ويغلق الدائرة. يحتوي المرحل على مفتاح SPDT ، وتكون إحدى الأرجل مفتوحة عادةً (NO) ، ويتم إغلاقها عند تنشيط الملف ، بينما يتم إغلاق الأخرى عادةً (NC) ، ويتم إغلاقها عندما لا يتم تنشيط الملف ودبوس عقدة مشترك. اشرح في الشكل.

عمل

هنا يتم استبدال مفتاح SPDT بترحيل. هذا هو الاختلاف الرئيسي عن الدائرة أعلاه. يستهلك ملف الترحيل حوالي 100 مللي أمبير من التيار ، وهناك حاجة إلى مرحلة السائق لزيادة التيار عن طريق تقليل المعاوقة. أنا هنا أستخدم الترانزستور كعنصر محرك. يعمل المقاومان R1 و R2 كمقاومين هزليين ، حيث يقومان بسحب جهد البوابة إلى الأرض في حالة عدم وجود إشارة دخل.

يتم إعطاء مخطط الدائرة هنا. يعمل محرك اللعبة كحمل.

عناصر

مرحل 5 فولت - 2

محرك لعبة (3 فولت) - 1

الترانزستور ، T1 & T2 - BC 547 -2

المقاوم R1 & R2 - 56K - 2

بطارية 9V والموصل - 1

الأسلاك

الخطوة 3: H-Bride باستخدام الترانزستورات

نموذج - 1

هنا يتم استبدال المفاتيح الفردية بترانزستورات منفصلة. للتحكم الإيجابي في الشحنة ، يتم استخدام PNP وللتحكم في الشحنات السالبة ، يتم استخدام NPN. يعمل NPN كمفتاح مغلق عندما يكون جهد البوابة أكبر بمقدار 0.7 فولت من جهد المرسل. هنا أيضًا 0.7 فولت. بالنسبة لـ PNP ، يعمل كمفتاح مغلق عندما يكون جهد البوابة أقل بمقدار 0.7 فولت من جهد الباعث. هنا 8.3V ، لأن جهد باعث PNP هنا هو 9V. هنا يتم تشغيل ترانزستورات PNP بواسطة ترانزستور NPN ، وهي تعمل كمبدل طور 180 درجة. يوفر 8.3 فولت الضروري لترانزستور PNP.

عمل

عندما يكون الإدخال 1 مرتفعًا والمدخل 2 منخفضًا ، يكون T1 قيد التشغيل بواسطة مفتاح تشغيل ترانزستور المحرك. لأنه NPN والمدخلات عالية أيضًا. كما أن T4 قيد التشغيل. عندما يكون الإدخال متناوبًا ، يكون الإخراج أيضًا متناوبًا. تعمل المقاومات R3 و R4 و R7 و R8 كمقاوم محدد للتيار لتيار القاعدة. تعمل R1 و R2 كمقاومات سحب لأعلى لـ T1 و T2. R5 ، R6 تعمل كمقاومات هدم.

عناصر

T1 ، T2 - SS8550 - 2

T3 ، T4 - SS8050 - 2

الترانزستور الآخر - BC 547-2

R1 ، R2 ، R5 ، R6 - 100 ألف - 4

R3 ، R4 ، R7 ، R8 - 39 ك - 4

بطارية 9V والموصل - 1

الأسلاك

نموذج- 2

هنا تتم إزالة الترانزستورات المحركة ويتم استخدام منطق بسيط. مما يقلل من العتاد. الحد من الأجهزة شيء مهم للغاية. في النموذج أعلاه ، تُستخدم برامج التشغيل لإنتاج إمكانات سلبية (فيما يتعلق بـ VCC) لقيادة PNP. هنا يتم أخذ السالب من النصف المقابل للجسر. هذا هو أول ما يتم تشغيل NPN ، فإنه ينتج سلبيًا عند الخرج ، وسوف يقود ترانزستور PNP. كل المقاومات المستخدمة هنا هي لغرض الحد الحالي. الدائرة معطاة في الشكل.

عناصر

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

R1 ، R2 ، R3 ، R4 - بطارية 47K - 49V وموصل - 1 أسلاك

الخطوة 4: H-Bridge باستخدام NE555

أنا مهتم جدًا بهذه الدائرة لأن هنا استخدم 555 IC. المفضلة IC.

شمال شرق 555

555 هو IC جيد جدًا للمبتدئين. إنه مؤقت في الأساس ولكنه يعمل أيضًا كمذبذب ، ومفتاح ، ومغير ، و flip-flop ، وما إلى ذلك ، والآن أقول إنه يعمل أيضًا كـ H-Bridge. هنا يعمل 555 كمفتاح ، لذلك يتم اختصار الدبوس 2 و 6. عندما يتم تطبيق موجب (Vcc) على طرفه 2 و 6 ، ينتقل الإخراج إلى المستوى المنخفض وعندما يكون الإدخال منخفضًا ، ينتقل الإخراج إلى الارتفاع. مرحلة الإخراج 555 عبارة عن دائرة نصف دائرية H-Bridge. لذا استخدم اثنين 555.

عمل

الدائرة معطاة في الشكل. عندما يكون الإدخال 1 مرتفعًا والمدخل 2 منخفضًا ، ستكون النقطة "أ" منخفضة والنقطة "ب" مرتفعة. عندما يغير الإدخال يتغير الإخراج أيضًا. الحمولة عبارة عن محرك لعبة. لذلك فهو يعمل كسائق محرك لأنه يغير اتجاه دوران المحرك. تقوم المكثفات بتثبيت جهد المقارنة (داخل 555 ic). تعمل المقاومات بمثابة عمليات سحب عند عدم تطبيق أي إدخال.

عناصر

NE555 - 2

R1 ، R2 - -56 ك - 2

C1 ، C2 - 10nF - 2

لعبة السيارات - 1

بطارية 9V والموصل - 1

الأسلاك

الخطوة 5: H-BRIDGE IC

اعتقدت أن الجميع سمعوا عن IC للتحكم في محرك H-Bridge أو DC. لأنه شائع في جميع وحدات تشغيل المحرك. إنه بسيط في البناء لأنه لا توجد مكونات خارجية تحتاج فقط إلى الأسلاك. لا توجد صعوبات لذلك.

IC المتوفر بشكل شائع هو L293D. البعض الآخر متاح أيضًا.