Vi styrer trinnmotorer og likestrømsmotorer, L298 og Raspberry Pi. Betegnelse av radioelementer på diagrammene Den beste løsningen for h-broen

Elektroniske transformatorer erstatter voluminøse stålkjernetransformatorer. I seg selv er en elektronisk transformator, i motsetning til den klassiske, en hel enhet - en spenningsomformer.

Slike omformere brukes i belysning for å drive halogenlamper ved 12 volt. Hvis du reparerte lysekroner med en fjernkontroll, så har du sannsynligvis møtt dem.

Her er skjemaet for den elektroniske transformatoren JINDEL(modell GET-03) med kortslutningsbeskyttelse.

Hovedeffektelementene i kretsen er n-p-n transistorer MJE13009, som er koblet sammen etter halvbroordningen. De opererer i motfase med en frekvens på 30 - 35 kHz. All kraft som tilføres lasten pumpes gjennom dem - halogenlamper EL1 ... EL5. Diodene VD7 og VD8 er nødvendig for å beskytte transistorene V1 og V2 mot omvendt spenning. En symmetrisk dinistor (aka diac) er nødvendig for å starte kretsen.

På transistor V3 ( 2N5551) og elementene VD6, C9, R9 - R11, er en utganimplementert ( kortslutningsbeskyttelse).

Hvis det oppstår en kortslutning i utgangskretsen, vil den økte strømmen som flyter gjennom motstanden R8 få transistoren V3 til å utløses. Transistoren vil åpne og blokkere driften av DB3-dynistoren, som starter kretsen.

Motstand R11 og elektrolytisk kondensator C9 forhindrer falsk beskyttelse når lampene er slått på. I det øyeblikket lampene slås på, er glødetrådene kalde, så omformeren produserer en betydelig strøm i begynnelsen av oppstarten.

For å rette opp nettspenningen 220V, brukes en klassisk brokrets av 1,5-ampere dioder. 1N5399.

Induktoren L2 brukes som nedtrappingstransformator. Den opptar nesten halvparten av plassen på omformerens PCB.

På grunn av dens interne struktur anbefales det ikke å slå på den elektroniske transformatoren uten belastning. Derfor er minimumseffekten til den tilkoblede lasten 35 - 40 watt. På produktets kropp er driftseffektområdet vanligvis angitt. For eksempel, på kroppen til en elektronisk transformator, som er vist på det første bildet, er utgangseffektområdet 35 - 120 watt. Dens minste lasteeffekt er 35 watt.

Halogenlamper EL1 ... EL5 (last) kobles best til en elektronisk transformator med ledninger som ikke er lengre enn 3 meter. Siden en betydelig strøm flyter gjennom forbindelseslederne, øker lange ledninger den totale motstanden i kretsen. Derfor vil lamper som er plassert lenger lyse svakere enn de som er plassert nærmere.

Det er også verdt å vurdere at motstanden til lange ledninger bidrar til oppvarmingen på grunn av passasje av en betydelig strøm.

Det er også verdt å merke seg at elektroniske transformatorer på grunn av sin enkelhet er kilder til høyfrekvent interferens i nettverket. Vanligvis plasseres et filter ved inngangen til slike enheter, som blokkerer interferens. Som du kan se av diagrammet, er det ingen slike filtre i elektroniske transformatorer for halogenlamper. Men i datamaskinstrømforsyninger, som også er satt sammen i henhold til halvbroskjemaet og med en mer kompleks masteroscillator, er et slikt filter vanligvis montert.

For å styre motorene brukes såkalte H-broer, som ved å påføre styrelogiske signaler på inngangene kan forårsake rotasjon i begge retninger. I denne artikkelen har jeg samlet flere alternativer for H-broer. Hver har sine egne fordeler og ulemper, valget er ditt.

VALG 1

Dette er en transistor H-bro, dens verdi er enkel produksjon, nesten alle har deler til den i søpla, og den er også ganske kraftig, spesielt hvis du bruker KT816 og KT817 transistorer i stedet for KT814, KT815 angitt i diagrammet. Log.1 kan ikke brukes på denne broen ved begge inngangene, fordi en kortslutning vil oppstå.

ALTERNATIV #2

Denne H-broen er satt sammen på en mikrokrets, dens fordel er en mikrokrets :-), og også det faktum at den allerede har 2 H-broer. Ulempene inkluderer det faktum at mikrokretsen er laveffekt - maks. utgangsstrøm 600 mA. På E-linjen kan du bruke et PWM-signal for å kontrollere hastigheten, hvis dette ikke er nødvendig, må E-pinnen kobles til power plus.

ALTERNATIV #3

Dette kontrollalternativet er også på en mikrokrets, kraftigere enn L293D, men det er bare én bro i den. Mikrokretsen kommer i tre versjoner S, P, F. Figuren viser versjonen S. P-versjonen er kraftigere, og F-versjonen er for utenpåliggende montering. Alle mikrokretser har forskjellige pinouter, for andre se dataarket. Forresten, denne kretsen lar deg bruke enheter på begge inngangene, dette forårsaker motorbremsing.

ALTERNATIV #4

Denne broen er satt sammen på MOSFET-transistorer, den er veldig enkel og kraftig nok. To enheter kan ikke brukes på den samtidig.

Det er mange flere motorkontrollbrikker (for eksempel TLE4205, L298D), men de som er oppført ovenfor er de mest populære. Du kan også sette sammen en H-bro på konvensjonelle elektromagnetiske releer.

I denne artikkelen vil vi vurdere betegnelsen på radioelementer i diagrammene.

Hvor skal jeg begynne å lese diagrammer?

For å lære å lese kretser må vi først og fremst studere hvordan dette eller det radioelementet ser ut i kretsen. I prinsippet er det ikke noe komplisert med dette. Hele poenget er at hvis det er 33 bokstaver i det russiske alfabetet, må du prøve hardt for å lære betegnelsene på radioelementer.

Til nå kan ikke hele verden bli enige om hvordan man skal utpeke dette eller det radioelementet eller enheten. Ha derfor dette i bakhodet når du samler inn borgerlige ordninger. I vår artikkel vil vi vurdere vår russiske GOST-versjon av betegnelsen på radioelementer

Lære en enkel krets

Ok, mer til poenget. La oss se på en enkel elektrisk krets for strømforsyningen, som pleide å blinke i en hvilken som helst sovjetisk papirpublikasjon:

Hvis du har holdt en loddebolt i hendene i mer enn en dag, vil alt umiddelbart bli klart for deg med et øyeblikk. Men blant mine lesere er det de som blir møtt med slike tegninger for første gang. Derfor er denne artikkelen hovedsakelig for dem.

Vel, la oss analysere det.

I utgangspunktet leses alle diagrammer fra venstre til høyre, akkurat som du leser en bok. Ethvert annet opplegg kan representeres som en egen blokk, som vi leverer noe til og som vi fjerner noe fra. Her har vi en strømforsyningskrets, som vi leverer 220 volt fra uttaket på huset ditt, og en konstant spenning kommer ut fra blokken vår. Det vil si at du må forstå hva er hovedfunksjonen til kretsen din. Du kan lese det i beskrivelsen for det.

Hvordan radioelementer er koblet sammen i en krets

Så det ser ut til at vi har bestemt oss for oppgaven med denne ordningen. Rette linjer er ledninger, eller trykte ledere, langs hvilke elektrisk strøm vil løpe. Deres oppgave er å koble sammen radioelementer.

Punktet der tre eller flere ledere går sammen kalles node. Vi kan si at på dette stedet er ledningen loddet:

Hvis du ser nøye på kretsen, kan du se skjæringspunktet mellom to ledere

Et slikt kryss vil ofte blinke i diagrammene. Husk en gang for alle: på dette tidspunktet kobles ikke ledningene sammen, og de må være isolert fra hverandre. I moderne kretser kan du oftest se dette alternativet, som allerede visuelt viser at det ikke er noen forbindelse mellom dem:

Her går liksom den ene ledningen rundt den andre ovenfra, og de kommer ikke i kontakt med hverandre på noen måte.

Hvis det var en forbindelse mellom dem, ville vi se dette bildet:

Bokstavbetegnelsen på radioelementer i ordningen

La oss ta en titt på diagrammet vårt igjen.

Som du kan se, består ordningen av noen obskure ikoner. La oss ta en titt på en av dem. La det være R2-ikonet.

Så, la oss behandle inskripsjonene først. R betyr. Siden han ikke er den eneste i ordningen vår, ga utvikleren av denne ordningen ham serienummeret "2". Det er 7 av dem i ordningen. Radioelementer er vanligvis nummerert fra venstre til høyre og topp til bunn. Et rektangel med en strek inni viser allerede tydelig at dette er en fast motstand med et effekttap på 0,25 watt. Også ved siden av den er skrevet 10K, som betyr at dens pålydende verdi er 10 Kiloom. Vel, noe sånt som dette...

Hvordan betegnes de andre radioelementene?

For å utpeke radioelementer brukes enkeltbokstavs- og flerbokstavskoder. Enkeltbokstavskoder er gruppe som elementet tilhører. Her er de viktigste grupper av radioelementer:

EN - Dette er forskjellige enheter (for eksempel forsterkere)

I - omformere av ikke-elektriske mengder til elektriske og omvendt. Dette kan inkludere ulike mikrofoner, piezoelektriske elementer, høyttalere osv. Generatorer og strømforsyninger her gjelder ikke.

MED – kondensatorer

D – integrerte kretser og ulike moduler

E - forskjellige elementer som ikke faller inn i noen gruppe

F – avledere, sikringer, beskyttelsesanordninger

H – indikerings- og signalutstyr, for eksempel lyd- og lysindikeringsenheter

K – stafetter og startere

L – induktorer og choker

M – motorer

R – instrumenter og måleutstyr

Q - brytere og skillebrytere i strømkretser. Det vil si i kretser der en stor spenning og en stor strøm "går"

R - motstander

S - koblingsenheter i kontroll-, signal- og målekretser

T – transformatorer og autotransformatorer

U - Omformere av elektriske mengder til elektriske kommunikasjonsenheter

V – halvlederenheter

W – mikrobølgeledninger og -elementer, antenner

X - kontaktforbindelser

Y – mekaniske enheter med elektromagnetisk drift

Z – terminalenheter, filtre, begrensere

For å tydeliggjøre elementet, etter en-bokstavskoden kommer den andre bokstaven, som allerede betyr elementtype. Nedenfor er hovedtypene av elementer sammen med gruppebokstaven:

BD – Detektor for ioniserende stråling

VÆRE – synkro-mottaker

BL – fotocelle

BQ – piezoelektrisk element

BR – hastighetssensor

BS - plukke opp

BV - hastighetssensor

BA - høyttaler

BB – magnetostriktivt element

BK – termisk sensor

BM - mikrofon

BP - trykkmåler

f.Kr – synkron sensor

DA – integrert analog krets

DD – integrert digital krets, logisk element

D.S. - informasjonslagringsenhet

DT - forsinkelsesenhet

EL - belysningslampe

EK - et varmeelement

FA – momentanstrømbeskyttelseselement

FP – strømbeskyttelseselement av treghetsvirkning

FU - lunte

FV – spenningsbeskyttelseselement

GB - batteri

HG – symbolsk indikator

HL - lyssignalanordning

HA - lydalarm

KV – spenningsrelé

KA – nåværende relé

KK – elektrotermisk relé

KM - magnetisk bryter

KT – tidsrelé

PC – pulsteller

PF – frekvensmåler

PI – aktiv energimåler

PR - ohmmeter

PS - opptaksenhet

PV - voltmeter

PW - wattmåler

PA - amperemeter

PK – måler for reaktiv energi

PT - se

QS - frakobling

RK – termistor

RP - potensiometer

RS – måleshunt

NO – varistor

SA – bryter eller bryter

SB - trykknappbryter

SF - Automatisk bryter

SK – temperaturbrytere

SL – nivåbrytere

SP – trykkbrytere

SQ – posisjonsbetjente brytere

SR – brytere utløst av rotasjonshastighet

TV – spenningstransformator

TA - strømtransformator

UB – modulator

UI – diskriminator

UR – demodulator

USD – frekvensomformer, inverter, frekvensgenerator, likeretter

VD - diode, zener diode

VL - elektrovakuum enhet

VS – tyristor

VT –

WA – antenne

vekt - faseskifter

WU - demper

XA – strømavtager, skyvekontakt

XP - pin

XS - reir

XT - sammenleggbar tilkobling

XW – høyfrekvenskontakt

YA – elektromagnet

YB – brems med elektromagnetisk drift

YC – clutch med elektromagnetisk drift

YH – elektromagnetisk plate

ZQ – kvartsfilter

Grafisk betegnelse av radioelementer i kretsen

Jeg vil prøve å gi de mest populære betegnelsene på elementene som brukes i diagrammene:

Motstander og deres typer

EN) generell betegnelse

b) effekttap 0,125 W

V) effekttap 0,25 W

G) effekttap 0,5 W

d) effekttap 1 W

e) effekttap 2 W

og) effekttap 5 W

h) effekttap 10 W

Og) effekttap 50 W

Variable motstander

Termistorer

Strekkmålere

Varistorer

Shunt

Kondensatorer

en) den generelle betegnelsen på kondensatoren

b) varicond

V) polar kondensator

G) trimmer kondensator

d) variabel kondensator

Akustikk

en) hodetelefoner

b) høyttaler (høyttaler)

V) generell betegnelse for en mikrofon

G) elektretmikrofon

Dioder

EN) diodebro

b) den generelle betegnelsen på dioden

V) zenerdiode

G) dobbeltsidig zenerdiode

d) toveis diode

e) Schottky-diode

og) tunneldiode

h) reversert diode

Og) varicap

Til) Lysdiode

l) fotodiode

m) emitterende diode i en optokobler

n) en strålingsmottakende diode i en optokobler

Meter av elektriske mengder

EN) amperemeter

b) voltmeter

V) voltammeter

G) ohmmeter

d) frekvensmåler

e) wattmåler

og) faradometer

h) oscilloskop

Induktorer

EN) kjerneløs induktor

b) kjerneinduktor

V) trimmer induktor

transformatorer

EN) den generelle betegnelsen på transformatoren

b) transformator med utgang fra viklingen

V) strømtransformator

G) transformator med to sekundærviklinger (kanskje flere)

d) trefase transformator

Bytte enheter

EN) lukking

b) åpning

V) åpning med retur (knapp)

G) lukkes med retur (knapp)

d) veksling

e) reed-bryter

Elektromagnetisk relé med forskjellige grupper av kontakter

Strømbrytere

EN) generell betegnelse

b) siden som forblir strømførende når sikringen går, er uthevet

V) treghet

G) raskt skuespill

d) termisk spole

e) skillebryter med sikring

Tyristorer

bipolar transistor

unijunction transistor

I dag vil vi vurdere en krets som lar deg endre polariteten til likespenningen som påføres belastningen.

Behovet for å endre polariteten til spenningen oppstår ofte i motorstyring eller i brospenningsomformerkretser. For eksempel, for DC-motorer, er dette nødvendig for å endre rotasjonsretningen, og trinnmotorer eller puls DC-DC-broomformere vil ikke fungere i det hele tatt uten å løse dette problemet.

Så nedenfor kan du se ordningen, som, for sin eksterne likhet med bokstaven H, vanligvis kalles H-broen.

K1, K2, K3, K4 - administrerte nøkler

A, B, C, D - nøkkelkontrollsignaler

Ideen bak denne kretsen er veldig enkel:

Hvis nøklene K1 og K4 er lukket, og nøklene K2 og K3 er åpne, tilføres forsyningsspenningen til punktet h1, og punktet h2 lukkes til en felles ledning. Strømmen gjennom lasten går i dette tilfellet fra punkt h1 til punkt h2.

Hvis du gjør det motsatte - åpne tastene K1 og K4, og lukk tastene K2 og K3, vil polariteten til spenningen ved belastningen endres til motsatt, - punkt h1 vil bli lukket til en felles ledning, og punkt h2 - til strømbussen. Strømmen gjennom lasten vil nå gå fra punkt h2 til punkt h1.

I tillegg til å endre polariteten, gir h-broen, når det gjelder å kontrollere den elektriske motoren, enda en bonus for oss - evnen til å kortslutte endene av viklingene, noe som fører til en kraftig bremsing av motoren vår. En slik effekt kan oppnås ved samtidig å lukke enten tastene K1 og K3, eller tastene K2 og K4. La oss kalle dette tilfellet "bremsemodus". For å være rettferdig, brukes denne H-bridge-bonusen mye sjeldnere enn bare en polaritetsreversering (det vil bli klart hvorfor senere).

Alt kan fungere som nøkler: releer, felteffekttransistorer, bipolare transistorer. Industrien lager H-broer innebygd i brikker (for eksempel LB1838-brikken, en trinnmotordriver, inneholder to innebygde H-broer) og frigjør spesielle drivere for kjøring av H-broer (for eksempel IR2110-driveren for kjørefelt arbeidere). I dette tilfellet prøver brikkedesignere absolutt å presse ut de maksimale bonusene og eliminere de maksimale uønskede effektene. Det er klart at slike industrielle løsninger gjør jobben best, men radioklovner er fattige mennesker, og gode mikrokretser koster penger, så vi vil selvfølgelig vurdere rene selvlagde alternativer for broer og deres kontrollordninger.

I selvkamp (det vil si i amatørradiopraksis) brukes H-broer oftest enten på kraftige MOSFET-er (for høye strømmer) eller på bipolare transistorer (for små strømmer).

Ganske ofte kombineres nøkkelkontrollsignaler i par. De er kombinert på en slik måte at fra ett eksternt styresignal dannes to styresignaler samtidig i vår krets (det vil si for to nøkler samtidig). Dette gjør at vi kan redusere antall eksterne kontrollsignaler fra fire til to stykker (og spare 2 kontrollerben hvis vi har kontrollerkontroll).

Oftest kombineres signaler på to måter: enten er A kombinert med B, og C er kombinert med D, eller A er kombinert med D, og B kombineres med C. For å identifisere og fikse forskjellene, la oss kalle metoden når de danner parene AB og CD "common control anti-phase keys" (disse tastene for å endre polariteten til spenningen som påføres lasten må fungere i anti-fase, dvs. hvis den ene åpner, må den andre lukkes), og metoden når AD- og BC-par som dannes vil bli kalt "generell kontroll av fellesmodustaster" (disse tastene for å endre polariteten, de fungerer i fase, dvs. enten må begge åpne, eller begge må lukkes).

For å gjøre det tydeligere hva som står på spill, ser vi på figuren til høyre. La oss videre bli enige om å betrakte et høyt spenningsnivå som en enhet, og et lavt spenningsnivå som null. På venstre side av figuren styres transistorene uavhengig av hverandre. For å åpne den øvre transistoren må du bruke kontrollsignalet A=0, og for å lukke den må du bruke A=1. For å åpne og lukke den nedre transistoren, må du bruke B=1 eller B=0. Hvis vi ved å bruke en ekstra transistor kombinerer signalene A og B (se høyre side av figuren), så kan de øvre og nedre transistorene styres av ett felles signal AB. Når AB=1 åpnes begge transistorene, og når AB=0 lukkes begge transistorene.

Figuren til venstre viser en H-bro med felles anti-fase kobling, og figuren til høyre med felles felles modus veksling. U1 og U2 er noder som lar ett eksternt felles signal danne et separat signal for hver av tastene som fungerer i et par.

La oss nå tenke på hva hver av disse to måtene å administrere på gir oss.

Med den generelle styringen av antifasebrytere kan vi enkelt få begge øvre eller begge nedre brytere til å åpne (hvis kretsen er den samme som vår til venstre, så vil dette skje med AB = CD), det vil si at vi har bremsing modus tilgjengelig. Ulempen er imidlertid at med denne kontrollmetoden vil vi nesten helt sikkert komme gjennom strømmer gjennom transistorer, det eneste spørsmålet vil være størrelsen på dem. I industrielle mikruhs, for å bekjempe dette problemet, introduseres en spesiell forsinkelseskrets for en av transistorene.

Med den generelle kontrollen av fellesmodusbrytere kan vi enkelt overvinne strømmer (vi trenger bare først å gi et signal for å slå av transistorparet som for øyeblikket er i bruk, og først da et signal for å slå på paret som vi planlegger å bruke). Men med en slik kontroll kan du glemme bremsemodusen (enda mer, hvis vi ved et uhell bruker en enhet på begge eksterne kontrollsignaler samtidig, vil vi arrangere en kortslutning i kretsen).

Siden det å komme seg gjennom strømmer er et mye mer surt alternativ (det er ikke lett å håndtere dem), foretrekker de vanligvis å glemme bremsemodusen.

I tillegg til alt det ovennevnte, er det nødvendig å forstå at med hyppig konstant svitsjing (i omformere eller ved styring av steppere), vil det være grunnleggende viktig for oss ikke bare å unngå forekomsten av gjennomstrømmer, men også å oppnå maksimalt byttehastighet på tastene, siden oppvarmingen avhenger av den. Hvis vi bruker h-broen ganske enkelt for å reversere DC-motoren, er ikke koblingshastigheten så kritisk, siden koblingen ikke er systematisk og tastene, selv om de er oppvarmet, vil mest sannsynlig ha tid til å kjøle seg ned før neste svitsj.

Det er hele teorien, generelt, hvis jeg husker noe annet viktig, vil jeg definitivt skrive det.

Som du forstår, er det ganske mange praktiske ordninger for H-broer, så vel som alternativer for å kontrollere dem, siden, som vi allerede har funnet ut, er det viktig å ta hensyn til maksimal strøm, hastigheten til å bytte nøkler , og alternativer for å kombinere nøkkelkontroll (samt muligheten for slike assosiasjoner), så en egen artikkel er nødvendig for hver praktisk ordning (som indikerer hvor denne spesielle ordningen er hensiktsmessig å bruke). Her vil jeg for eksempel bare gi en enkel bipolar transistorkrets, egnet for eksempel for å kontrollere ikke veldig kraftige likestrømsmotorer (men jeg vil vise deg hvordan du beregner det).

Så et eksempel:

Selve H-broen er laget på transistorene T1, T2, T3, T4, og ved hjelp av ekstra transistorer T5, T6 kombineres styringen av fellesmodustaster (signal A styrer transistorene T1 og T4, signal B styrer transistorer T2 og T3).

Denne ordningen fungerer som følger:

Når signalnivået A blir høyt, begynner strømmen å flyte gjennom motstanden R2 og p-n-kryssene til BE-transistorene T5 og T4, disse transistorene åpnes, som et resultat av at det oppstår strøm gjennom BE-krysset til transistoren T1, motstanden R1 og den åpne transistoren T5, som et resultat av at transistoren T1 åpner .

Når signalnivået A blir lavt, blokkeres p-n-krysset til BE-transistorene T5 og T4, disse transistorene lukkes, strømmen slutter å flyte gjennom BE-krysset til transistoren T1, og den lukkes også.

Hvordan beregne en slik ordning? Veldig enkelt. La oss ha en forsyningsspenning på 12V, en maksimal motorstrøm på 1A, og et styresignal også på 12 volt (tilstand "1" tilsvarer et spenningsnivå på ca. 12V, tilstand "0" tilsvarer et nivå på ca. null volt ).

Først velger du transistorer T1, T2, T3, T4. Alle transistorer som tåler en spenning på 12V og en strøm på 1A, vil for eksempel gjøre KT815 (npn) og dets komplementære par - KT814 (pnp). Disse transistorene er klassifisert for strøm opp til 1,5 ampere, spenning opp til 25 volt og har en forsterkning på 40.

Vi beregner minimum kontrollstrøm for transistorene T1, T4: 1A/40=25 mA.

Vi beregner motstanden R1, forutsatt at på p-n-kryssene til BE-transistorene T1, T4 og på den åpne transistoren T5, faller den med 0,5V: (12-3 * 0,5) / 25 = 420 Ohm. Dette er den maksimale motstanden som vi vil få ønsket styrestrøm ved, så vi vil velge nærmeste lavere verdi fra standardområdet: 390 ohm. I dette tilfellet vil vår kontrollstrøm være (12-3 * 0,5) / 390 = 27 mA, og effekten som forsvinner på motstanden: U 2 / R = 283 mW. Det vil si at motstanden må settes til 0,5 W (vel, eller legg flere 0,125 watt parallelt, men slik at deres totale motstand er 390 ohm)

Transistor T5 må tåle samme 12V og 27 mA strøm. Passer for eksempel KT315A (25 Volt, 100 mA, minimum forsterkning 30).

Vi beregner dens kontrollstrøm: 27 mA / 30 = 0,9 mA.

Vi beregner motstanden R2, forutsatt at 0,5 V faller ved BE-kryssene til transistorene T5 og T4: (12-2 * 0,5) / 0,9 = 12 kOhm. Igjen velger vi nærmeste lavere verdi fra standardområdet: 10 kOhm. I dette tilfellet vil kontrollstrømmen T5 være 1,1 mA og 12,1 mW varme vil bli spredd på den (det vil si at en konvensjonell 0,125 W motstand vil gjøre det).

Det er hele regnestykket.

Her er det jeg vil snakke om neste gang. I de teoretiske diagrammene av H-broer gitt i artikkelen tegner vi bare nøkler, men i eksemplet under vurdering, i tillegg til nøklene, er det ett element til - dioder. Hver av nøklene våre er shuntet av en diode. Hvorfor gjøres dette og kan det gjøres annerledes?

I vårt eksempel styrer vi en elektrisk motor. Lasten som vi bytter polariteten på ved hjelp av H-broen er viklingen til denne motoren, det vil si at lasten vår er induktiv. Og induktansen har en interessant funksjon - strømmen gjennom den kan ikke endres brått.

Induktansen fungerer som et svinghjul - når vi snurrer det opp - lagrer det energi (og forstyrrer spinning), og når vi slipper det - fortsetter det å snurre (kaste bort)
lagret energi). Det samme er spolen - når en ekstern spenning påføres den - begynner en strøm å strømme gjennom den, men den øker ikke kraftig, som gjennom en motstand, men gradvis, siden en del av energien som overføres av strømkilden ikke blir brukt på akselererende elektroner, men lagres av spolen i et magnetfelt. Når vi fjerner denne ytre spenningen, faller heller ikke strømmen gjennom spolen øyeblikkelig, men fortsetter å flyte, og avtar gradvis, bare nå forbrukes energien lagret tidligere i magnetfeltet for å opprettholde denne strømmen.

Så. La oss se igjen på vår aller første tegning (her er den til høyre). La oss si at vi hadde nøklene K1 og K4 lukket. Når vi åpner disse tastene, fortsetter strømmen å flyte gjennom viklingen, det vil si at ladningene fortsetter å bevege seg fra punkt h1 til punkt h2 (på grunn av energien akkumulert av viklingen i magnetfeltet). Som et resultat av denne bevegelsen av ladninger faller potensialet til punktet h1, og potensialet til punktet h2 vokser. Forekomsten av en potensialforskjell mellom punktene h1 og h2 når spolen kobles fra en ekstern strømkilde er også kjent som selvinduksjons-EMK. I løpet av tiden vi åpner tastene K3 og K2, kan potensialet til punkt h1 falle betydelig under null, samt potensialet til punkt h2 kan vokse betydelig over potensialet til kraftskinnen. Det vil si at nøklene våre kan være i fare for sammenbrudd av høyspenning.

Hvordan håndtere det? Det er to måter.

Første vei. Du kan shunte nøklene med dioder, som i vårt eksempel. Deretter, når potensialet til punktet h1 faller under nivået til den felles ledningen, vil dioden D3 åpnes, gjennom hvilken strøm vil flyte fra den felles ledningen til punktet h1, og det ytterligere fallet i potensialet til dette punktet vil stoppe. Tilsvarende, når potensialet til punkt h2 stiger over potensialet til kraftskinnen, åpnes diode D2, gjennom hvilken strøm flyter fra punkt h2 til kraftskinnen, noe som igjen forhindrer ytterligere vekst av potensialet til punkt h2.

Den andre måten er basert på det faktum at når ladninger pumpes fra ett punkt i kretsen til et annet, vil endringen i potensialer mellom disse to punktene avhenge av kapasitansen til kretsen mellom disse punktene. Jo større kapasitans, jo mer ladning trenger du å flytte fra ett punkt til et annet for å oppnå samme potensielle forskjell (les mer i artikkelen "Hvordan kondensatorer fungerer"). Basert på dette er det mulig å begrense veksten av potensialforskjellen mellom endene av motorviklingen (og følgelig veksten av potensialforskjellen mellom punktene h1, h2 og kraft- og jordbussene) ved å shunte denne viklingen med en kondensator. Dette er faktisk den andre måten.

Det var alt for i dag, lykke til!

Videoanmeldelse

Arbeidsprinsipp for H-bro

Begrepet "H-bro" kom fra den grafiske representasjonen av denne kretsen, som minner om bokstaven "H". H-broen består av 4 nøkler. Avhengig av bryternes gjeldende tilstand, er en annen tilstand for motoren mulig.

S1	S2	S3	S4	Resultat
1	0	0	1	Motor svinger til høyre
0	1	1	0	Motor svinger til venstre
0	0	0	0	Fri rotasjon av motoren
0	1	0	1	Motor bremser ned
1	0	1	0	Motor bremser ned
1	1	0	0
0	0	1	1	Kortslutning av strømforsyningen

Tilkobling og oppsett

H-broen (Troyka-modulen) kommuniserer med styreelektronikken via 2 signalledninger D og E - motorens hastighet og rotasjonsretning.

Motoren kobles til klemmene M+ og M-. Og strømforsyningen til motoren er koblet med kontaktene til putene for skruen P. Den positive terminalen på strømforsyningen er koblet til P+-terminalen, og den negative terminalen til P-terminalen.

Når koblet til eller praktisk å bruke.
Med kan du klare deg uten ekstra ledninger.

Arbeidseksempler

La oss begynne å demonstrere mulighetene. Koblingsskjemaet er på bildet over. Styrekortet får strøm via USB eller en ekstern strømkontakt.

Eksempler for Arduino

Vri først motoren i tre sekunder i én retning og deretter den andre.

dc_motor_test.ino #define SPEED 11 // pins for å avslutte modus // spinn motoren i én retning i 3 sekunder digitalWrite(DIR, LOW) ; digitalWrite(HASTIGHET, HØY); delay(3000) ; digitalWrite(HASTIGHET, LAV); delay(1000) ; // drei deretter motoren i den andre retningen i 3 sekunder digitalWrite(DIR, HIGH); digitalWrite(HASTIGHET, HØY); delay(3000) ; // stopp deretter motoren digitalWrite(HASTIGHET, LAV); delay(1000) ; )

La oss forbedre eksperimentet: la oss få motoren til å akselerere jevnt til maksimalt og stoppe i én retning, og deretter i den andre.

dc_motor_test2.ino // motorhastighetskontrollpinne (med PWM-støtte)#define SPEED 11 // pinne for å velge bevegelsesretningen til motoren#define DIR A3 void oppsett() ( // pins for å avslutte modus pinMode(DIR, OUTPUT); pinMode(HASTIGHET, OUTPUT); ) void loop() ( // endre retning digitalWrite(DIR, LOW); for (int i = 0 ; i<= 255 ; i++ ) { analogWrite(SPEED, i) ; delay(10 ) ; } // få motoren til å bremse for (int i = 255 ; i > 0 ; i-- ) ( analogWrite(HASTIGHET, i); forsinkelse(10) ; ) // endre retning digitalWrite(DIR, HIGH); // la oss nå få motoren til å sakte akselerere til maksimalt for (int i = 0 ; i<= 255 ; i++ ) { analogWrite(SPEED, i) ; delay(10 ) ; } for (int i = 255 ; i >0; i-- ) ( analogWrite(SPEED, i) ; forsinkelse(10 ) ; ) )

Eksempel for IskraJS

dc_motor_test.js // inkluderer biblioteket var Motor = require("@amperka/motor" ); // koble til motoren med angivelse av hastighetsstift og rotasjonsretning var myMotor = Motor.connect (( phasePin: A3, pwmPin: P11, freq: 100 ) ); // spinn motoren tilbake med 75 % effekt myMotor.write(0.75) ;

Tavleelementer

Motorsjåfør

TB6612FNG-motordriveren er en sammenstilling av to H-halvbroer. I vår modul paralleliserte vi begge kanalene til H-brobrikken for å kompensere for oppvarming.

Motoren er koblet med sine kontakter til blokkene for skruen M- og M+. Polariteten i dette tilfellet er uviktig, da den påvirker rotasjonsretningen til akselen og kan endres programmatisk.

Last kraft

Strømforsyningen til motoren (strømforsyningen) er koblet med kontaktene til putene for skruen P. Den positive terminalen på strømforsyningen er koblet til P+-terminalen, og den negative terminalen til P-terminalen. Tilførselsspenningen til motorene må være mellom 3-12 VDC.

Kontakter for tilkobling av tretrådsløkker

1-gruppe

D - rotasjonsretning av motoren. Koble til den digitale pinnen på mikrokontrolleren.

V - strømforsyning til den logiske delen av modulen. Koble til mikrokontrollerstrøm.

G er jord. Dupliserer pin G fra den andre gruppen av Troyka-kontakter. Koble til mikrokontrollerjord.

2-gruppe

E - slå på og kontroller rotasjonshastigheten til motoren. Koble til den digitale pinnen på mikrokontrolleren.

V2 - modul strømforsyning. Lær mer om kraftsamling.

G er jord. Dupliserer pin G fra den første gruppen av Troyka-kontakter. Koble til mikrokontrollerjord.

Power pool jumper

Strømforsyningen kan også kobles til via pinnene V2 og G fra den andre gruppen av Troyka-kontakter. For å gjøre dette, sett strømforsyningsjumperen V2=P+. I dette tilfellet er det ikke lenger nødvendig å koble strøm til P+- og P-kontaktene.

Merk følgende! Powerpool-jumperen kobler V2-pinnene til P+-terminalblokken på den eksterne strømforsyningen. Hvis du er usikker på hva du gjør eller er redd for å legge på for høy spenning fra H-broens terminaler til styrekortet, ikke installer denne jumperen!

Denne jumperen vil være nyttig når du installerer en H-bro på pinner som støtter V2.

Hvis for eksempel 12 V tilføres kortet gjennom den eksterne strømkontakten, vil du ved å sette jumperen på Troyka Slot Shield til V2-VIN-posisjonen motta en spenning på 12 V på V2-pinnen til H- bro. Denne 12V kan mates til lasten - bare sett V2=P+ jumperen på H-broen.