'Gizemli' H Köprüsünün Masumiyeti: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Merhaba…..

Yeni elektronik meraklıları için H-Bridge 'gizemli' bir tanesidir (ayrık H-Bridge). Ayrıca benim için. Ama aslında o masum biri. İşte burada 'gizemli' H-Bridge'in masumiyetini ortaya çıkarmaya çalışıyorum.

Arka plan:

9. standarttayken, DC'den AC'ye dönüştürücüler (inverter) alanıyla ilgileniyorum. Ama nasıl yapıldığını bilmiyorum. Çok denedim ve sonunda DC'yi AC'ye çeviren bir yöntem buldum ama bu bir elektronik devre değil, mekanik bir devre. Yani, bir DC motor bir AC dinamo ile bağlanmıştır. Motor döndüğünde dinamo da döner ve AC üretir. AC DC'den geliyor ama amacım elektronik devre tasarlamak olduğu için memnun değilim. Sonra H-Bridge üzerinden yapıldığını öğrendim. Ama o zamanlar transistörler ve çalışması hakkında pek bir şey bilmiyordum. Bu yüzden birçok zorluk ve sorunla karşılaşıyorum, bu yüzden H-Bridge benim için bir 'gizemli'. Ancak birkaç yıl sonra farklı tipte H-Köprüler tasarlıyorum. 'Gizemli' H-Bridge'in masumiyetini böyle keşfettim.

Sonuçlar:

Şimdi bir gün farklı H-Bridge IC'ler mevcut ama bununla ilgilenmiyorum. Çünkü hiçbir zorluğu yoktur, bu nedenle hata ayıklamaya gerek yoktur. Başarısızlıklar meydana geldiğinde, bundan daha fazlasını öğreniriz. Ayrık devre modeliyle (transistör modeli) ilgileniyorum. O yüzden burada H-Bridge yolundaki zorluklarınızı ortadan kaldırmaya çalışıyorum. Ayrıca bu projenin transistör seviye devrelerine olan korkunuzu ortadan kaldıracağına inandım. Öyleyse yolculuğumuza başlıyoruz….

Adım 1: H-Köprü Teorisi

AC'yi DC'ye nasıl dönüştürebilirim? Bir doğrultucu (çoğunlukla tam köprü doğrultucu) kullanarak cevap basittir. Ancak DC'yi AC'ye nasıl dönüştürürsünüz? Bir üsttekinden daha zordur. AC, büyüklüğünün ve polaritesinin zamanla değiştiği anlamına gelir. İlk önce polariteyi değiştirmeye çalıştık, çünkü bu AC'yi AC yapmaktır. Biraz düşündükten sonra, + ve - bağlantısını aynı anda değiştirerek polaritenin değiştiği gözlemlendi. Bunun için bir anahtar kullanıyoruz (SPDT). Devre Şekillerde verilmiştir. S1 ve S3 anahtarları, S2 ve S4 anahtarları, kısa devre ('sigara elektroniği') ürettiği için aynı anda AÇIK değildir.

• Anahtar S1 ve S4 ON olduğunda pozitif(+) "a" noktasında ve negatif(-) ise "b" noktasında (S2 ve S3 KAPALI)(Şekil 1.1).
• S2 ve S3 ON konumundayken pozitif(+) "b" noktasında ve negatif(-) ise "a" noktasındadır (S1 ve S4 OFF)(Şekil 1.2).

Bingo!! anladık, polarite değişti. Burada anahtarlar pratik uygulama için manuel olarak çalıştırılır, anahtarlar elektronik bileşenlerle değiştirilir. Bileşenler nelerdir? Küçük akımlar uygulayarak büyük akımı kontrol eden basit bileşenler. Örn:- röleler, transistörler, mosfetler, IGBT, vb… Röle, bununla başlayan elektromekanik bir bileşendir. Çünkü basit olanı.

H-Bridge'in switch kullanan çalışan bir model devresi aşağıda verilmiştir(Şekil 1.3), led polariteyi gösterir. Led üzerinden akımı sınırlamak için ve led için uygun çalışma voltajı sağlayan dirençler kullanılır.

Bileşenler:-

• Tek kutuplu Çift Atış (SPDT) anahtarı - 4
• 9V pil ve konektör - 1
• LED kırmızı - 1
• LED yeşil -1
• Direnç, 1k - 2
• teller

Adım 2: Röleleri Kullanan H-Köprü

röle nedir?

Elektromekanik bir bileşendir. Ana kısım bir bobindir, bobine enerji verildiğinde manyetik alan oluşur ve metal bir kontağı çeker ve devreyi kapatır. Röle bir SPDT anahtarı içerir, bir bacak normalde açıktır (NO), bobine enerji verildiğinde kapanır, diğeri normalde kapalıdır (NC), bobin enerjilenmediğinde kapanır ve ortak bir düğüm pinidir. Şekilde açıklayınız.

Çalışma

Burada SPDT anahtarı bir röle ile değiştirilir. Yukarıdaki devreden ana fark budur. Röle bobini yaklaşık 100 mA akım tüketir, burada empedansı azaltarak akımı artırmak için bir sürücü aşamasına ihtiyaç vardır. Burada sürücü elemanı olarak bir transistör kullanıyorum. Direnç R1 ve R2, aşağı çekme dirençleri gibi davranır, giriş sinyali olmadığında kapı voltajını toprağa çeker.

Devre şeması burada verilmiştir. Bir oyuncak motor yük görevi görür.

Bileşenler

5V röle - 2

Oyuncak motor (3v) - 1

Transistör, T1 & T2 - BC 547 -2

Direnç R1&R2 - 56K - 2

9V pil ve konektör - 1

teller

Adım 3: Transistör Kullanan H-Gelin

MODEL - 1

Burada bireysel anahtarlar, ayrık transistörler ile değiştirilir. Pozitif yük kontrolü için PNP, negatif yük kontrolü için NPN kullanılır. NPN, kapı voltajı emitör voltajından 0,7V daha yüksek olduğunda kapalı bir anahtar görevi görür. Burada da 0.7V. PNP için kapı voltajı emiter voltajından 0,7V daha az olduğunda kapalı anahtar görevi görür. Burada 8.3V, çünkü burada PNP emitör voltajı 9V. Burada PNP transistörleri bir NPN transistörü tarafından AÇIK durumdadır, 180 derecelik bir faz kaydırıcı görevi görür. PNP transistörü için gerekli 8.3V'u sağlar.

Çalışma

Giriş 1 yüksek ve giriş 2 düşük olduğunda, sürücü transistörünün açma eylemi ile T1 AÇIK olur. Çünkü NPN ve giriş de yüksek. Ayrıca T4 AÇIK. Giriş alternatif olduğunda çıkış da alternatiftir. Dirençler R3, R4, R7, R8, temel akım için akım sınırlayıcı direnç görevi görür. R1, R2, T1 ve T2 için yukarı çekme dirençleri görevi görür. R5, R6, aşağı çekme dirençleri görevi görür.

Bileşenler

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Diğer transistör - BC 547 - 2

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

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

9V pil ve konektör - 1

teller

MODEL-2

Burada sürücü transistörler kaldırılır ve basit bir mantık kullanılır. Hangi donanımı azaltır. Donanım azaltma çok önemli bir şeydir. Yukarıdaki modelde sürücüler, PNP'yi sürmek için negatif bir potansiyel (VCC'ye göre) üretmek için kullanılır. Burada negatif, köprünün karşı yarısından alınır. Yani ilk önce NPN Açılır, çıkışta bir negatif üretir, PNP transistörünü çalıştırır. Burada kullanılan tüm dirençler akım sınırlama amaçlıdır. Devre şekilde verilmiştir.

Bileşenler

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V pil ve konektör - 1 Tel

Adım 4: NE555 Kullanan H-Köprü

Bu devreyle çok ilgileniyorum çünkü burada 555 IC kullanılıyor. En sevdiğim IC.

KD 555

555, yeni başlayanlar için çok iyi bir IC'dir. Temelde bir zamanlayıcı ama aynı zamanda osilatör, anahtar, modülatör, flip-flop vb. olarak da çalışıyor ve şimdi H-Bridge olarak da hareket ettiğini söylüyorum. Burada 555 bir anahtar görevi görür. Bu nedenle pin 2 ve 6 kısa devre yapar. Pim 2 ve 6'ya pozitif (Vcc) uygulandığında çıkış düşük olur ve giriş düşük olduğunda çıkış yüksek olur. 555 çıkış aşaması yarım H-Bridge devresidir. Yani iki 555 kullanın.

Çalışma

Devre şekilde verilmiştir. Giriş 1 yüksek ve giriş 2 düşük olduğunda, 'a' noktası düşük ve 'b' noktası yüksek olacaktır. girdi değiştiğinde çıktı da değişir. Yük bir oyuncak motordur. Bu nedenle motor dönüş yönünü değiştirdiği için motor sürücüsü görevi görür. kapasitörler karşılaştırıcı voltajını stabilize eder (555 ic'nin içinde). Dirençler, giriş uygulanmadığında yukarı çekme görevi görür.

Bileşenler

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Oyuncak motoru - 1

9V pil ve konektör - 1

teller

Adım 5: H-KÖPRÜ IC

H-Bridge IC veya DC motor kontrol IC'sini herkesin duyduğuna inanıyordum. Çünkü tüm motor sürücü modüllerinde ortaktır. Yapısı basittir çünkü harici bileşenlere gerek yoktur, yalnızca kablolama gerekir. Bunun için zorluk yok.

Yaygın olarak bulunan IC, L293D'dir. Diğerleri de mevcuttur.