Guida del motore CC utilizzando H Bridge: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Ciao ragazzi!

In questo tutorial, ti mostrerò come costruire un H Bridge, un semplice circuito elettronico che ci consente di applicare la tensione al carico in entrambe le direzioni. È comunemente usato nelle applicazioni di robotica per controllare i motori CC. Usando H Bridge possiamo far funzionare il motore DC in senso orario o antiorario.

Passaggio 1: hardware richiesto

Sono stati utilizzati i seguenti componenti:

1. x1 7805 regolatore di tensione

2. x2 2N2907 Transistor PNP (Q1, Q3)

3. x2 2N2222 Transistor NPN (Q2, Q4)

4. Diodo x4 1N4004 (D1. D2, D3, D4)

5. x4 1K Resistenza (R1, R2, R3, R4)

6. Interruttore a scorrimento x3 255SB SPDT

7. x1 presa CC (12V)

8. Connettore x2 a 2 pin

9. Motore CC x1

Passaggio 2: schema cartaceo

L'immagine mostra uno schema cartaceo del circuito del driver del motore CC a ponte H. Il circuito di cui sopra ha un inconveniente. Stavo affrontando un problema con Diode 1N5817, quindi ho usato 1N4004. I transistor Q1, Q2 e Q3, Q4 non cambieranno stato perché non sono collegati al punto di massa. Questi problemi sono stati risolti nello schema del circuito utilizzando il software Eagle.

Passaggio 3: schema del circuito e principio di funzionamento

L'immagine mostra uno schema circuitale del driver del motore CC a ponte H utilizzando il software Eagle.

In questo circuito, tutti i transistor sono cablati come interruttori. Un transistor NPN (Q3 e Q4) sarà ON quando gli diamo HIGH e un transistor PNP (Q1 e Q2) sarà ON quando gli diamo LOW. Quindi, quando (A = BASSO, B = ALTO, C = BASSO, D = ALTO), i transistor Q1 e Q4 saranno ON e Q2 e Q3 saranno OFF, quindi il motore ruota in senso orario. Allo stesso modo quando (A = ALTO, B = BASSO, C = ALTO, D = BASSO), i transistor Q2 e Q3 saranno accesi e i transistor Q1 e Q4 saranno spenti, quindi il motore ruota in senso antiorario.

1N4004 (D1 ~ D4) viene utilizzato come diodo a ruota libera in quanto è un diodo a commutazione rapida. Evita problemi dovuti alla tensione negativa prodotta dalla back emf del motore a corrente continua. I resistori R1 - R4 vengono utilizzati per limitare la corrente di ingresso dei transistor e sono progettati in modo tale che il transistor funzioni come un interruttore. Vengono utilizzati 3 interruttori a scorrimento (S1, S2 e S3). S1 è utilizzato per la funzione ON & OFF del motore. S2 e S3 sono utilizzati per la rotazione in senso orario e antiorario del motore.

Passaggio 4: progettazione PCB

L'immagine mostra un circuito PCB Design di H-bridge DC Motor Driver utilizzando il software Eagle.

Di seguito sono riportate le considerazioni sui parametri per la progettazione del PCB:

1. Lo spessore della larghezza della traccia è minimo 8 mil.

2. Il divario tra rame piano e traccia di rame è minimo di 8 mil.

3. Il divario tra una traccia da tracciare è un minimo di 8 mil.

4. La dimensione minima della punta è 0,4 mm

5. Tutte le tracce che hanno il percorso corrente necessitano di tracce più spesse

Passaggio 5: caricamento di Gerber su LionCircuits

PCB deve essere fabbricato. Ho ordinato il mio PCB da LionCircuits. Devi solo caricare i tuoi file Gerber online sulla loro piattaforma ed effettuare un ordine.

Nell'immagine sopra, puoi vedere il design del PCB dopo il caricamento sulla piattaforma LionCircuits.

Passaggio 6: scheda fabbricata

Dopo aver testato in simulazione, possiamo disegnare lo Schema PCB con qualsiasi programma tu voglia.

Qui ho allegato il mio design e i file Gerber.

Passaggio 7: scheda assemblata con componenti

L'immagine mostra che i componenti sono assemblati sulla scheda.

Quando stavo lavorando con questa scheda, il resistore di ingresso con il valore di 1k stava creando un problema nella rotazione del motore, quindi ho cortocircuitato tutti i resistori da 1k, quindi il suo lavoro.

Passaggio 8: USCITA

Passaggio 9: apprendimento

Non ho fatto prima questo circuito su una breadboard, ecco perché ho riscontrato molti problemi nella scheda fabbricata. Nel mio prossimo progetto, realizzerò prima il circuito in breadboard, dopodiché passerò alla scheda di fabbricazione e ti consiglio di fare lo stesso.