Complete Motor gids voor Robotics (5 / 12 stap)

Stap 5: H Bridge

Een H-brug is een elektronische schakeling waarmee een spanning te worden toegepast op een belasting in beide richtingen. Deze schakelingen worden vaak gebruikt in robotica en andere toepassingen om DC-motoren te lopen vooruit en achteruit.

Een H-brug is een transistor gebaseerde circuit staat motoren rijden zowel linksom als rechtsom. Het is een ongelooflijk populair circuit – de drijvende kracht achter talloze robots die moeten zitten kundig voor beide verplaatsen voorwaarts en achterwaarts. Fundamenteel, een H-brug is een combinatie van vier transistoren met lijnen van de twee ingangen en twee uitgangen: (Opmerking: er meestal vrij een beetje meer naar een goed ontworpen H-brug inclusief flyback dioden, basis weerstanden en Schmidt triggers.)

Om dit te begrijpen, moet de H-brug worden onderverdeeld in twee kanten daarvan, dan wel half-bruggen. Verwijzend naar de Q1 en Q2 make-up een halve-brug terwijl Q3 en Q4 make-up de andere helft-brug.

Elk van deze half-bruggen is in staat om over te schakelen van één kant van de BDC-motor op de mogelijkheden van de voedingsspanning of de grond. Wanneer Q1 is ingeschakeld en Q2 uitgeschakeld is, bijvoorbeeld, zullen de linkerzijde van de motor op het potentieel van de voedingsspanning. Q4 inschakelen en het verlaten van Q3 af zal de andere kant van de motor gemalen. De schakelelementen (Q1... Q4) zijn meestal bi-polaire of FET-transistoren, in sommige hoogspannings-toepassingen IGBT.

Opmerking de diodes in elk van de transistor (D1-D4).
Deze dioden beschermen de transistors tegen huidige spikes gegenereerd door BEMF wanneer de transistors zijn uitgeschakeld. De top-end van de brug is aangesloten tot een bepaalde macht levering (batterij bijvoorbeeld) en de onderkant is geaard.

Een condensator kan worden gebruikt met parallel aan de diode. Maar het is optioneel. De waarde van deze condensatoren is over het algemeen in de 10 pF-bereik. Het doel van deze condensatoren is om de RF-straling die wordt geproduceerd door de overkoepelende van de commutators te verminderen.

De fundamentele operationele modus van een H-brug is vrij eenvoudig: als Q1 en Q4 zijn ingeschakeld, de links leiden van de motor zal worden aangesloten op de stroomvoorziening, terwijl de juiste leiding is aangesloten op de grond. Huidige begint te stromen door de motor die krachten van de motor in (laten we zeggen) de voorwaartse richting en de motor shaft begint spinnen.

..............................................................................................................

Q2 en Q3 zijn ingeschakeld, het omgekeerde zal gebeuren, de motor krijgt energiek in de tegenovergestelde richting als de schacht zal beginnen met het terug draaien.

.............................................................................................................................................................................................

In een brug, moet u zowel Q1 en Q2 (of Q3 en Q4) nooit sluiten op hetzelfde moment. Als je dat deed, hebt u zojuist gemaakt een echt laag-weerstand weg tussen macht en GND, effectief kortsluiting uw voeding. Deze aandoening heet 'shoot-through' en is een bijna gegarandeerde manier om te snel te vernietigen uw bridge, of iets anders in je schakeling.

Er zijn vele verschillende modellen en merken van H-Bridge IC is beschikbaar. Meest gebruikte zijn Texas instrumenten L293NE of een Texas instrumenten SN754410 en L298 van STMicroelectronics.

L293D

De L293NE/SN754410 is een zeer fundamentele H-brug. Het heeft twee bruggen, een aan de linker kant van de chip en een aan de rechterkant, en 2 motoren kunt bepalen. Het kan rijden tot 1 amp stroom en werken tussen 4.5V en 36V. De kleine DC motor over het algemeen gebruikt in robot bots kan wegvloeien veilig een laagspanning zodat deze H-brug zal prima werken.

De H-brug heeft de volgende pinnen en functies:

• Pin 1, lid 1, 2EN en onze motor uitschakelt of het is te hoog of laag geven
• Pin 2 (1A) is een logica pin voor onze motor (input is ofwel hoog of laag)
• Pin 3 (1 jaar) is voor een van de motor terminals
• Pin 4-5 zijn voor grond
• Pin 6 (2Y) is voor de andere motor terminal
• Pin 7 (2A) is een logica pin voor onze motor (input is ofwel hoog of laag)
• Pin 8 (VCC2) is de voeding voor onze motor, dit moet worden gegeven de nominale spanning van uw motor
• Pin 9-11 zijn los als u alleen één motor in dit lab gebruikt
• Pin 12 en 13 zijn voor grond
• Pin 14-15 zijn die geen verband houden
• Pin 16 (VCC1) is aangesloten op de 5V hieronder een diagram van de H-brug is en welke pinnen doen wat in ons voorbeeld.
• Wordt geleverd met het diagram een tabel van de waarheid die aangeeft hoe de motor zal functioneren overeenkomstig de stand van de logica-pinnen (die zijn ingesteld door onze Arduino).

In gedachten houden dat alle motoren verkrijgbaar in verschillende maten zijn.

Motortjes zijn ontworpen voor toepassingen waar de compactheid gewaardeerd over koppel is. Hoewel er motortjes high-torque, deze bedrijven meestal duur te zijn omdat ze gebruikmaken van zeldzame aarde magneten, hoogrenderende lagers en andere voorzieningen die aan hun kosten toevoegt. Grote motoren kunnen produceren meer koppel, maar ook vereisen hogere stromen. Hoge huidige motoren vereist grotere capaciteit batterijen en grotere controle circuits die zal niet oververhit raken en burn-out onder de belasting. Daarom, overeenkomen met de grootte van de motor met de rest van de robot. Overlaad een kleine robot met een grote motor niet als groot formaat is niet belangrijk. Toen besloten op de grootte van de motor, vergelijk beschikbare koppel na een verlaging van de versnelling. Vermindering van de versnelling altijd verhoogt koppel. De toename van het koppel is evenredig aan het bedrag van de vermindering van de versnelling: als de vermindering 3:1 is, het koppel wordt verhoogd door ongeveer drie keer (maar niet helemaal, vanwege de wrijvingsverliezen).

H-brug IC en module bezoekt:

https://www.Sparkfun.com/Search/Products?term=h%20...