رانندگی موتور DC با استفاده از H Bridge: 9 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

سلام بچه ها!

در این دستورالعمل ، من نحوه ساخت یک پل H را نشان می دهم - یک مدار الکترونیکی ساده که به ما امکان می دهد ولتاژ را برای بارگیری در هر دو جهت اعمال کنیم. معمولاً در برنامه رباتیک برای کنترل موتورهای DC استفاده می شود. با استفاده از H Bridge می توانیم DC DC را در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت حرکت دهیم.

مرحله 1: سخت افزار مورد نیاز

اجزای زیر استفاده شده است:

1. تنظیم کننده ولتاژ x1 7805

2. x2 2N2907 PNP ترانزیستور (Q1 ، Q3)

3. x2 2N2222 NPN ترانزیستور (Q2 ، Q4)

4. دیود x4 1N4004 (D1. D2 ، D3 ، D4)

5. مقاومت x4 1K (R1 ، R2 ، R3 ، R4)

6. سوئیچ کشویی x3 255SB SPDT

7. جک DC 1 x (12V)

8. x2 2Pin Connector

9. x1 موتور DC

مرحله 2: طرح کلی مقاله

تصویر یک طرح کلی از مدار راننده موتور H-Bridge DC را نشان می دهد. مدار بالا یک اشکال دارد. من با دیود 1N5817 با مشکل روبرو بودم بنابراین از 1N4004 استفاده کردم. ترانزیستورهای Q1 ، Q2 و Q3 ، Q4 وضعیت خود را تغییر نمی دهند زیرا به نقطه زمین متصل نیستند. این مسائل در شماتیک مدار با استفاده از نرم افزار ایگل برطرف شد.

مرحله 3: شماتیک مدار و اصل کار

تصویر شماتیک مدار H-Bridge DC Motor Driver با استفاده از نرم افزار ایگل را نشان می دهد.

در این مدار ، همه ترانزیستورها به صورت سوئیچ سیم کشی می شوند. یک ترانزیستور NPN (Q3 و Q4) زمانی که HIGH را به آن می دهیم روشن خواهد بود و یک ترانزیستور PNP (Q1 و Q2) زمانی که LOW را به آن می دهیم روشن خواهد بود. بنابراین وقتی (A = LOW، B = HIGH، C = LOW، D = HIGH) ترانزیستورهای Q1 & Q4 روشن و Q2 و Q3 خاموش خواهند بود ، بنابراین موتور در جهت عقربه های ساعت می چرخد. به طور مشابه وقتی (A = HIGH ، B = LOW ، C = HIGH ، D = LOW) ، ترانزیستورهای Q2 & Q3 روشن و ترانزیستور Q1 & Q4 خاموش خواهند بود ، بنابراین موتور در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد.

1N4004 (D1 ~ D4) به عنوان یک دیود سوئیچ آزاد استفاده می شود زیرا یک دیود سوئیچینگ سریع است. این مانع از مشکلات ناشی از ولتاژ منفی تولید شده توسط موتور emf عقب dc می شود. مقاومت R1 - R4 برای محدود کردن جریان ورودی ترانزیستورها استفاده می شود و به گونه ای طراحی شده اند که ترانزیستور به عنوان سوئیچ کار می کند. 3 کلید کشویی (S1 ، S2 و S3) استفاده می شود. S1 برای عملکرد ON & OFF موتور استفاده می شود. S2 و S3 برای چرخش موتور در جهت عقربه های ساعت و خلاف جهت عقربه های ساعت استفاده می شود.

مرحله 4: طراحی PCB

تصویر یک طراحی مدار چاپی H-Bridge DC Motor Driver با استفاده از نرم افزار ایگل را نشان می دهد.

موارد زیر برای طراحی PCB ملاحظات پارامتری است:

1. ضخامت عرض ردیابی حداقل 8 میلیون است.

2. فاصله بین مس صفحه و مس مس حداقل 8 میلیون است.

3. فاصله بین ردیابی تا ردیابی حداقل 8 میلیون است.

4. حداقل اندازه مته 0.4 میلی متر است

5. تمام مسیرهایی که دارای مسیر فعلی هستند به آثار ضخیم تری نیاز دارند

مرحله 5: بارگذاری Gerber در LionCircuits

PCB باید ساخته شود. من PCB خود را از LionCircuits سفارش دادم. فقط باید فایل های Gerber خود را بصورت آنلاین در بستر آنها بارگذاری کرده و سفارش دهید.

در تصویر بالا ، می توانید طراحی PCB را پس از بارگذاری در بستر LionCircuits مشاهده کنید.

مرحله 6: تخته ساخته شده

پس از آزمایش در شبیه سازی ، می توانیم PCB Schematic را با هر برنامه ای که می خواهید ترسیم کنیم.

در اینجا من طراحی و فایل های Gerber خود را ضمیمه کرده ام.

مرحله 7: تخته مونتاژ قطعات

تصویر نشان می دهد که قطعات روی تخته مونتاژ شده اند.

هنگامی که من با این برد کار می کردم ، مقاومت ورودی با مقدار 1k مشکلی در چرخش موتور ایجاد می کرد ، بنابراین همه مقاومتهای 1k را کوتاه کردم ، سپس کار کرد.

مرحله 8: خروجی

مرحله نهم: یادگیری

من ابتدا این مدار را در یک تخته نان انجام ندادم ، به همین دلیل در تخته ساخته شده با مشکلات زیادی روبرو شدم. در طراحی بعدی من ، ابتدا مدار را در نان برید انجام می دهم ، پس از آن به تخته ساخت می روم و به شما توصیه می کنم همین کار را انجام دهید.