Gelijkstroommotor rijden met H-brug - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Hallo jongens!

In deze instructable laat ik je zien hoe je een H-brug bouwt - een eenvoudig elektronisch circuit waarmee we spanning in beide richtingen kunnen laden. Het wordt vaak gebruikt in robotica-toepassingen om DC-motoren te besturen. Door H Bridge te gebruiken, kunnen we de DC-motor met de klok mee of tegen de klok in laten draaien.

Stap 1: Vereiste hardware

De volgende componenten zijn gebruikt:

1. x1 7805 spanningsregelaar;

2. x2 2N2907 PNP-transistor (Q1, Q3)

3. x2 2N2222 NPN-transistor (Q2, Q4)

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

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

6. x3 255SB SPDT schuifschakelaar

7. x1 DC-aansluiting (12V)

8. x2 2-pins connector

9. x1 gelijkstroommotor

Stap 2: Papierschema

De afbeelding toont een papieren schema van H-bridge DC Motor Driver Circuit. Bovenstaande schakeling heeft een nadeel. Ik had een probleem met Diode 1N5817, dus ik gebruikte 1N4004. De transistors Q1, Q2 & Q3, Q4 zullen hun toestand niet veranderen omdat ze niet verbonden zijn met het massapunt. Deze problemen zijn opgelost in het schakelschema met behulp van Eagle-software.

Stap 3: Schakelschema en werkingsprincipe

De afbeelding toont een schakelschema van H-bridge DC Motor Driver met behulp van Eagle-software.

In dit circuit zijn alle transistors als schakelaars bedraad. Een NPN-transistor (Q3 en Q4) zal AAN zijn als we er HOOG aan geven en een PNP-transistor (Q1 en Q2) zal AAN zijn als we er LAAG aan geven. Dus wanneer (A = LAAG, B = HOOG, C = LAAG, D = HOOG), zullen de transistoren Q1 & Q4 AAN zijn en Q2 & Q3 UIT, zodat de motor met de klok mee draait. Evenzo, wanneer (A = HOOG, B = LAAG, C = HOOG, D = LAAG), zullen de transistoren Q2 & Q3 AAN zijn en zullen de transistoren Q1 & Q4 UIT zijn, waardoor de motor tegen de klok in draait.

1N4004 (D1 ~ D4) wordt gebruikt als een vrijloopdiode omdat het een snel schakelende diode is. Het voorkomt problemen als gevolg van de negatieve spanning die wordt geproduceerd door de back-emf van de gelijkstroommotor. Weerstanden R1 – R4 worden gebruikt om de ingangsstroom van transistoren te begrenzen en zijn zo ontworpen dat de transistor als schakelaar werkt. Er worden 3 schuifschakelaars (S1, S2 & S3) gebruikt. S1 wordt gebruikt voor de AAN & UIT-functie van de motor. S2 & S3 worden gebruikt voor rechtsom en linksom draaien van de motor.

Stap 4: PCB-ontwerp

De afbeelding toont een circuit PCB-ontwerp van H-bridge DC Motor Driver met behulp van Eagle-software.

Hieronder volgen de parameteroverwegingen voor PCB-ontwerp:

1. De dikte van de spoorbreedte is minimaal 8 mil.

2. De opening tussen vlak koper en koperspoor is minimaal 8 mil.

3. De afstand tussen een spoor tot spoor is minimaal 8 mil.

4. Minimale boormaat is 0,4 mm

5. Alle sporen met het huidige pad hebben dikkere sporen nodig

Stap 5: Gerber uploaden op LionCircuits

PCB moet worden gefabriceerd. Ik heb mijn printplaat besteld bij LionCircuits. U hoeft alleen uw Gerber-bestanden online op hun platform te uploaden en een bestelling te plaatsen.

In de bovenstaande afbeelding ziet u het PCB-ontwerp na het uploaden op het LionCircuits-platform.

Stap 6: Gefabriceerd bord

Na het testen in simulatie, kunnen we het PCB-schema tekenen met elk programma dat u wilt.

Hier heb ik mijn eigen ontwerp en Gerber-bestanden bijgevoegd.

Stap 7: Component geassembleerd bord

Op de afbeelding is te zien dat de componenten op het bord zijn gemonteerd.

Toen ik met dit bord werkte, veroorzaakte de ingangsweerstand met de waarde van 1k een probleem in de rotatie van de motor, dus ik heb alle 1k-weerstanden kortgesloten, en toen werkte het.

Stap 8: UITGANG

Stap 9: Leren

Ik heb dit circuit niet eerst in een breadboard gedaan, daarom kreeg ik veel problemen met het gefabriceerde bord. In mijn volgende ontwerp zal ik eerst het circuit in breadboard maken, daarna ga ik verder met het fabricagebord en ik raad je aan hetzelfde te doen.