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

Elektroniske transformatorer erstatter voluminøse stålkjernetransformatorer. Selve den elektroniske transformatoren, i motsetning til den klassiske, er en hel enhet - en spenningsomformer.

Slike omformere brukes i belysning for å drive 12-volts halogenlamper. Hvis du har reparert lysekroner med en fjernkontroll, så har du sikkert støtt på dem.

Her er et diagram av en elektronisk transformator JINDEL(modell GET-03) med kortslutningsbeskyttelse.

Hovedeffektelementene i kretsen er n-p-n transistorer MJE13009, som er koblet i henhold til halvbrokretsen. De opererer i motfase med en frekvens på 30 - 35 kHz. All kraften som tilføres lasten - halogenlamper EL1...EL5 - pumpes gjennom dem. Diodene VD7 og VD8 er nødvendige 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 kortslutningsbeskyttelseskrets implementert ved utgangen ( kortslutningsbeskyttelse).

Hvis det oppstår en kortslutning i utgangskretsen, vil den økte strømmen som flyter gjennom motstand R8 få transistor V3 til å fungere. Transistoren vil åpne og blokkere driften av DB3 dinistoren, som starter kretsen.

Motstand R11 og elektrolytisk kondensator C9 forhindrer falsk drift av beskyttelsen når lampene er slått på. Når lampene er slått på, er glødetrådene kalde, så omformeren produserer en betydelig strøm i begynnelsen av oppstarten.

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

Induktor L2 brukes som nedtrappingstransformator. Det tar 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. Driftseffektområdet er vanligvis angitt på produktkroppen. For eksempel, på kroppen til den elektroniske transformatoren på det første bildet er utgangseffektområdet indikert: 35 - 120 watt. Dens minste lasteeffekt er 35 watt.

Det er bedre å koble halogenlamper EL1...EL5 (last) til en elektronisk transformator med ledninger som ikke er lengre enn 3 meter. Siden betydelig strøm flyter gjennom forbindelseslederne, øker lange ledninger den totale motstanden i kretsen. Derfor vil lamper som er plassert lenger unna 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 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 for å blokkere interferens. Som vi kan se av diagrammet, har elektroniske transformatorer for halogenlamper ikke slike filtre. Men i datastrømforsyninger, som også er satt sammen ved hjelp av en halvbrokrets og med en mer kompleks masteroscillator, er et slikt filter vanligvis montert.

For å styre motorer brukes såkalte H-broer, som gjør det mulig å forårsake rotasjon i begge retninger ved å levere styrelogiske signaler til inngangene. 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 verdighet er dens enkle 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 leveres til begge inngangene til denne broen, pga en kortslutning vil oppstå.

ALTERNATIV #2

Denne H-broen er satt sammen på en mikrokrets, fordelen er at den er én mikrokrets :-), og også det faktum at den allerede har 2 H-broer. Ulempene inkluderer det faktum at mikrokretsen er laveffekt - maks. utgangsstrøm 600 mA. Et PWM-signal kan leveres på linje E for å kontrollere hastigheten; hvis dette ikke er nødvendig, må pin E kobles til den positive effekten.

ALTERNATIV #3

Dette kontrollalternativet er også på en brikke, kraftigere enn L293D, men den har bare én bro. Mikrokretsen kommer i tre versjoner S, P, F. Figuren viser alternativ S. Alternativ P er kraftigere, og alternativ F er for overflatemontering. 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 ved hjelp av MOSFET-transistorer, den er veldig enkel og ganske kraftig. To enheter kan ikke mates til den samtidig.

Det er fortsatt ganske mange motorkontrollbrikker (for eksempel TLE4205, L298D), men de som er nevnt ovenfor er de mest populære. Du kan også sette sammen en H-bro ved hjelp av konvensjonelle elektromagnetiske releer.

I denne artikkelen skal vi se på betegnelsen av radioelementer på diagrammer.

Hvor skal jeg begynne å lese diagrammer?

For å lære å lese kretser må vi først og fremst studere hvordan et bestemt radioelement ser ut i en krets. I prinsippet er det ikke noe komplisert med dette. Hele poenget er at hvis det russiske alfabetet har 33 bokstaver, må du prøve hardt for å lære symbolene til 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

Studerer en enkel krets

Ok, la oss komme til poenget. La oss se på en enkel elektrisk krets av en strømforsyning, som pleide å vises i en hvilken som helst sovjetisk papirpublikasjon:

Hvis dette ikke er den første dagen du har holdt en loddebolt i hendene, vil alt umiddelbart bli klart for deg ved første øyekast. Men blant mine lesere er det også de som møter 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. Enhver annen krets kan representeres som en egen blokk som vi leverer noe til og som vi fjerner noe fra. Her har vi en krets av en strømforsyning som vi leverer 220 Volt fra uttaket på huset ditt, og en konstant spenning kommer ut av enheten vår. Det vil si at du må forstå hva er hovedfunksjonen til kretsen din?. Du kan lese dette i beskrivelsen for den.

Hvordan er radioelementer 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 som elektrisk strøm vil flyte gjennom. Deres oppgave er å koble sammen radioelementer.

Punktet der tre eller flere ledere kobles sammen kalles knute. Vi kan si at det er her ledningene er loddet:

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

Slike skjæringer vil ofte vises i diagrammer. Husk en gang for alle: på dette tidspunktet er ledningene ikke koblet sammen og de må isoleres fra hverandre. I moderne kretser kan du oftest se dette alternativet, som allerede visuelt viser at det ikke er noen forbindelse mellom dem:

Her er det som om den ene ledningen går 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:

Bokstavbetegnelse på radioelementer i kretsen

La oss se på diagrammet vårt igjen.

Som du kan se, består diagrammet av noen merkelige ikoner. La oss se på en av dem. La dette være R2-ikonet.

Så la oss først ta for oss inskripsjonene. R betyr. Siden vi ikke har ham den eneste i ordningen, ga utvikleren av denne ordningen ham serienummeret "2". Det er så mange som 7 av dem i diagrammet. Radioelementer er vanligvis nummerert fra venstre til høyre og topp til bunn. Et rektangel med en linje inni viser allerede tydelig at dette er en konstant motstand med en dissipasjonseffekt på 0,25 Watt. Det står også 10K ved siden av, noe som betyr at dens valør er 10 Kilohm. Vel, noe sånt som dette...

Hvordan er de resterende radioelementene utpekt?

Enkeltbokstavs- og flerbokstavskoder brukes til å angi radioelementer. Enkeltbokstavskoder er gruppe, som dette eller det 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 – diverse 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 høy spenning og høy 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 er det en andre bokstav, som allerede indikerer elementtype. Nedenfor er hovedtypene av elementer sammen med bokstavgruppen:

BD – Detektor for ioniserende stråling

VÆRE – selsyn mottaker

B.L. – fotocelle

BQ – piezoelektrisk element

BR – hastighetssensor

B.S. - plukke opp

B.V. - hastighetssensor

B.A. – høyttaler

BB – magnetostriktivt element

B.K. – termisk sensor

B.M. – mikrofon

B.P. - trykkmåler

B.C. – Selsyn sensor

D.A. – integrert analog krets

DD – integrert digital krets, logisk element

D.S. – informasjonslagringsenhet

D.T. – forsinkelsesenhet

EL - belysningslampe

E.K. - et varmeelement

F.A. – momentanstrømbeskyttelseselement

FP – treghetsstrømbeskyttelseselement

F.U. - lunte

F.V. – spenningsbeskyttelseselement

G.B. - batteri

HG – symbolsk indikator

H.L. – lyssignalanordning

H.A. – lydalarm

KV – spenningsrelé

K.A. – nåværende relé

KK – elektrotermisk relé

K.M. - magnetisk bryter

KT – tidsrelé

PC – pulsteller

PF – frekvensmåler

P.I. – aktiv energimåler

PR – ohmmeter

PS – opptaksenhet

PV – voltmeter

PW – wattmåler

PA – amperemeter

PK – måler for reaktiv energi

P.T. - se

QS – frakobling

RK – termistor

R.P. – potensiometer

R.S. – måleshunt

RU – varistor

S.A. – bryter eller bryter

S.B. – trykknappbryter

SF - Automatisk bryter

S.K. – temperaturutløste brytere

SL – brytere aktivert av nivå

SP – trykkbrytere

S.Q. – brytere aktivert etter posisjon

S.R. – brytere aktivert av rotasjonshastighet

TV – spenningstransformator

T.A. - strømtransformator

UB – modulator

UI – diskriminator

UR – demodulator

UZ – frekvensomformer, inverter, frekvensgenerator, likeretter

VD – diode, zenerdiode

VL – elektrovakuumanordning

VS – tyristor

VT –

W.A. – antenne

W.T. – faseskifter

W.U. – demper

XA – strømavtager, skyvekontakt

XP – pinne

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 vanligste betegnelsene på elementer brukt i diagrammene:

Motstander og deres typer

EN) generell betegnelse

b) dissipasjonseffekt 0,125 W

V) dissipasjonseffekt 0,25 W

G) dissipasjonseffekt 0,5 W

d) dissipasjonseffekt 1 W

e) spredningseffekt 2 W

og) spredningseffekt 5 W

h) spredningseffekt 10 W

Og) spredningseffekt 50 W

Variable motstander

Termistorer

Strekkmålere

Varistorer

Shunt

Kondensatorer

en) generell betegnelse på en kondensator

b) variconde

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) generell betegnelse for en diode

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 optokobleren

n) strålingsmottaksdiode i optokobleren

Elektriske mengdemålere

EN) amperemeter

b) voltmeter

V) voltammeter

G) ohmmeter

d) frekvensmåler

e) wattmåler

og) faradometer

h) oscilloskop

Induktorer

EN) kjerneløs induktor

b) induktor med kjerne

V) tuning induktor

Transformatorer

EN) generell betegnelse for en transformator

b) transformator med viklingsutgang

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) sivbryter

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 skal vi se på en krets som lar deg endre polariteten til likespenningen som påføres belastningen.

Behovet for å endre spenningspolaritet oppstår ofte ved styring av motorer eller i brospenningsomformerkretser. For eksempel, for DC-motorer er dette nødvendig for å endre rotasjonsretningen, og trinnmotorer eller pulsede bro DC-DC-omformere vil ikke fungere i det hele tatt uten å løse dette problemet.

Så nedenfor kan du se et diagram som, på grunn av sin ytre likhet med bokstaven H, vanligvis kalles en H-bro.

K1, K2, K3, K4 - kontrollerte taster

A, B, C, D - nøkkelkontrollsignaler

Ideen bak denne kretsen er veldig enkel:

Hvis tastene K1 og K4 er lukket, og tastene K2 og K3 er åpne, blir forsyningsspenningen tilført punkt h1, og punkt h2 kortsluttes til fellesledningen. Strømmen gjennom lasten går i dette tilfellet fra punkt h1 til punkt h2.

Hvis du gjør det motsatte - åpne nøklene K1 og K4, og lukk nøklene K2 og K3, vil polariteten til spenningen ved belastningen endres til motsatt - punkt h1 vil bli lukket til den vanlige ledningen, 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 en elektrisk motor, en annen bonus for oss - evnen til å kortslutte endene av viklingene, noe som fører til skarp bremsing av motoren vår. Denne effekten 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 er det verdt å merke seg at denne H-bro-bonusen brukes mye sjeldnere enn bare å endre polariteten (senere vil det være klart hvorfor).

Alt kan fungere som nøkler: releer, felteffekttransistorer, bipolare transistorer. Industrien lager H-broer innebygd i mikrokretser (for eksempel LB1838-brikken, en trinnmotordriver, inneholder to innebygde H-broer) og produserer spesielle drivere for å kontrollere H-broer (for eksempel IR2110-driveren for kontroll av felt arbeidere). I dette tilfellet prøver sjetongutviklere selvfølgelig å presse ut så mange bonuser som mulig og eliminere så mange uønskede effekter som mulig. Det er klart at slike industrielle løsninger takler oppgaven best, men radiojunkere er fattige mennesker, og gode mikrokretser koster penger, så vi vil selvfølgelig vurdere rene hjemmelagde versjoner av broer og deres kontrollkretser.

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

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

Signaler kombineres oftest på to måter: enten er A kombinert med B, og C er kombinert med D, eller A er kombinert med D, og B er kombinert med C. For å identifisere og registrere forskjellene, la oss kalle metoden når par. AB og CD er dannet "common control" antifasebrytere" (for å endre polariteten til spenningen som påføres lasten, må disse bryterne operere i motfase, dvs. hvis den ene åpner, må den andre lukkes), og metoden når parene AD og BC er dannet vil bli kalt "generell kontroll av fellesmodusbrytere" (disse bryterne for å endre polariteten de fungerer i fase, dvs. enten må begge åpne, eller begge må lukkes).

For å gjøre det tydeligere hva vi snakker om, se på figuren til høyre. La oss videre bli enige om å betrakte et høyt spenningsnivå som ett, 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 du bruker en ekstra transistor for å kombinere signalene A og B (se høyre side av figuren), så kan du styre de øvre og nedre transistorene med ett felles signal AB. Når AB = 1 åpnes begge transistorene, og når AB = 0 lukkes begge.

Figuren til venstre viser en H-bro med felles styring av motfasebrytere, og figuren til høyre viser felles styring av fellesmodusbrytere. U1 og U2 er noder som lar ett eksternt felles signal generere et separat signal for hver av tastene som opererer i et par.

La oss nå tenke på hva hver av disse to kontrollmetodene gir oss.

Med generell kontroll av antifasebrytere kan vi enkelt sørge for at begge øvre eller begge nedre taster er åpne (hvis kretsen er som vår til venstre, så vil dette skje når AB = CD), det vil si at bremsemodus er tilgjengelig til oss. Ulempen er imidlertid at med denne kontrollmetoden vil vi nesten helt sikkert komme gjennom strømmer gjennom transistorene; det eneste spørsmålet vil være størrelsen på dem. I moderne mikrobrikker, for å bekjempe dette problemet, introduseres en spesiell forsinkelseskrets for en av transistorene.

Med generell kontroll av fellesmodusbrytere kan vi enkelt overvinne strømmer (vi trenger bare først å sende 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 (selv videre, hvis vi ved et uhell samtidig bruker en på begge eksterne kontrollsignaler, vil vi skape en kortslutning i kretsen).

Siden det å komme gjennom strømmer er et mye surere alternativ (det er ikke lett å bekjempe 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 maksimal svitsj hastigheten på tastene, siden oppvarmingen avhenger av dette. Hvis vi bruker h-broen bare for å reversere en likestrømsmotor, så er ikke koblingshastigheten så kritisk, siden koblingen ikke er systematisk og bryterne, selv om de varmes opp, vil mest sannsynlig ha tid til å kjøle seg ned før neste veksling.

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

Som du forstår, kan du komme opp med ganske mange praktiske H-bro-kretser, samt alternativer for å kontrollere dem, siden, som vi allerede har funnet ut, er det viktig å ta hensyn til den maksimale strømmen, byttehastigheten av nøklene, og alternativer for å kombinere nøkkelkontroll (så vel som den generelle muligheten for slike assosiasjoner), så hver praktisk ordning trenger en egen artikkel (som indikerer hvor denne spesielle ordningen er hensiktsmessig å bruke). Her vil jeg gi, som et eksempel, bare en enkel krets basert på bipolare transistorer, egnet for eksempel for å kontrollere ikke veldig kraftige likestrømsmotorer (men jeg vil vise hvordan man 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 fellesmodusbrytere (signal A styrer transistorene T1 og T4, signal B styrer transistorer T2 og T3).

Denne ordningen fungerer som følger:

Når nivået på signal A blir høyt, begynner strømmen å flyte gjennom motstand R2 og p-n-kryssene til BE-transistorene T5 og T4, åpner disse transistorene, noe som resulterer i at en strøm flyter gjennom BE-krysset til transistoren T1, motstanden R1 og åpen transistor. T5, som et resultat av hvilken transistor T1 åpner .

Når nivået til signal A blir lavt, lukkes p-n-kryssene til BE-transistoren T5 og T4, disse transistorene lukkes, strømmen slutter å flyte gjennom krysset til BE-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 er egnet, for eksempel KT815 (npn) og dets komplementære par - KT814 (pnp). Disse transistorene er designet 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 motstand R1, forutsatt at ved p-n-kryssene til BE-transistorene T1, T4 og ved den åpne transistoren T5 faller hver 0,5V: (12-3*0,5)/25=420 Ohm. Dette er den maksimale motstanden som vi vil oppnå ønsket styrestrøm ved, så vi vil velge nærmeste lavere verdi fra standardområdet: 390 ohm. I dette tilfellet vil vår styrestrøm være (12-3*0,5)/390=27 mA, og effekten som forsvinner av motstanden: U 2 /R=283 mW. Det vil si at motstanden skal settes til 0,5 W (eller sette flere 0,125 W motstander 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 motstand R2, forutsatt at ved BE-overgangene til transistorene T5 og T4 faller hver 0,5 V: (12-2*0,5)/0,9 = 12 kOhm. Igjen, velg nærmeste mindre verdi fra standardserien: 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 en vanlig motstand på 0,125 W).

Det er hele regnestykket.

Neste vil jeg snakke om dette. I de teoretiske diagrammene over H-broer som presenteres i artikkelen, har vi bare tegnet nøkler, men i eksemplet under vurdering, i tillegg til nøklene, er det andre elementer - dioder. Hver av nøklene våre er shuntet med en diode. Hvorfor ble dette gjort 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 induktans har en interessant funksjon - strømmen gjennom den kan ikke endres brått.

Induktans fungerer som et svinghjul - når vi spinner det, lagrer det energi (og forstyrrer spinning), og når vi slipper det, fortsetter det å spinne (forbruker
lagret energi). På samme måte, når en ekstern spenning påføres en spole, begynner strømmen 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 brukes på akselererende elektroner , men lagres av spolen i magnetfeltet. Når vi fjerner denne ytre spenningen, faller heller ikke strømmen gjennom spolen øyeblikkelig, men fortsetter å flyte, og avtar gradvis, bare nå brukes energien som tidligere var lagret i magnetfeltet for å opprettholde denne strømmen.

Så her er det. 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 bryterne, fortsetter strømmen å flyte gjennom viklingen, det vil si at ladninger 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, reduseres potensialet til punkt h1, og potensialet til punkt h2 øker. Forekomsten av en potensialforskjell mellom punktene h1 og h2 når spolen kobles fra en ekstern strømkilde er også kjent som selvinduksjons-emf. I løpet av tiden vi åpner tastene K3 og K2, kan potensialet til punkt h1 synke betydelig under null, akkurat som potensialet til punkt h2 kan stige betydelig over potensialet til kraftbussen. Det vil si at nøklene våre kan være i fare for sammenbrudd av høyspenning.

Hvordan håndtere dette? Det er to måter.

Den første måten. Du kan omgå 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 øker over potensialet til kraftbussen, vil dioden D2 åpnes, gjennom hvilken strøm vil flyte fra punkt h2 til kraftbussen, noe som igjen vil forhindre 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 må flyttes 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

Driftsprinsipp for H-broen

Begrepet "H-bro" kommer fra den grafiske representasjonen av denne kretsen, som ligner 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	Strømforsyning kortslutning

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 strømkilden til motoren er koblet med kontaktene til blokkene under skruen P. Den positive terminalen på strømforsyningen er koblet til P+-terminalen, og den negative terminalen er koblet til P-terminalen.

Når den er koblet til eller den er praktisk å bruke.
Du kan klare deg uten unødvendige ledninger.

Eksempler på arbeid

La oss begynne å demonstrere egenskapene. 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 // roter motoren i én retning i 3 sekunder digitalWrite(DIR, LOW) ; digitalWrite(HASTIGHET, HØY); delay(3000); digitalWrite(HASTIGHET, LAV); forsinkelse(1000); // drei deretter motoren i den andre retningen i 3 sekunder digitalWrite(DIR, HIGH); digitalWrite(HASTIGHET, HØY); delay(3000); // så stopp motoren digitalWrite(HASTIGHET, LAV); forsinkelse(1000); )

La oss forbedre eksperimentet: la oss få motoren til å akselerere jevnt til maksimum 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 retning for motorbevegelse#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 stoppe sakte 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 maksimum 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 Iskra JS

dc_motor_test.js // koble til biblioteket var Motor = require("@amperka/motor" ); // koble til motoren som indikerer hastigheten og rotasjonsretningen pinnen var myMotor = Motor.connect (( phasePin: A3, pwmPin: P11, freq: 100 ) ); // skru motoren tilbake på 75 % effekt myMotor.write(0.75);

Tavleelementer

Motor driver

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 kobles med sine kontakter til M- og M+ skrueblokkene. Polaritet i dette tilfellet er ikke viktig, da det påvirker rotasjonsretningen til akselen og kan endres programmatisk.

Last kraft

Strømforsyningen til motoren (strømforsyningen) kobles med kontaktene til klemmene for skrue P. Den positive terminalen på strømforsyningen er koblet til P+-terminalen, og den negative terminalen er koblet til P-terminalen. Motorens forsyningsspenning skal være mellom 3-12 VDC.

Kontakter for tilkobling av tretrådsløkker

1-gruppe

D - retninger for motorrotasjon. Koble til den digitale pinnen på mikrokontrolleren.

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

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

2-gruppe

E - slå på og kontrollere motorens rotasjonshastighet. Koble til den digitale pinnen på mikrokontrolleren.

V2 - strømforsyning til modulen. Les mer om kraftsamling.

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

Strømforsyningsjumper

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! Strømforsyningsjumperen kobler V2-pinnene til P+-klemmeblokken på den eksterne strømforsyningen. Hvis du ikke er sikker på handlingene dine eller er redd for å legge på for høy spenning fra H-broterminalene til kontrollkortet, ikke installer denne jumperen!

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

For eksempel, hvis 12 V leveres til 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-benet til H-broen . Denne 12 V kan sendes for å drive lasten - bare installer jumper V2=P+ på H-broen.