Conducción de motor de CC con puente H: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

¡Hola chicos!

En este instructivo, le mostraré cómo construir un puente H, un circuito electrónico simple que nos permite aplicar voltaje a la carga en cualquier dirección. Se utiliza comúnmente en aplicaciones robóticas para controlar motores de CC. Al usar H Bridge, podemos hacer funcionar el motor de CC en sentido horario o antihorario.

Paso 1: hardware necesario

Se han utilizado los siguientes componentes:

1. regulador de voltaje x1 7805

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

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

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

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

6. Interruptor deslizante x3 255SB SPDT

7. x1 conector de CC (12 V)

8. x2 conector de 2 pines

9. x1 motor de CC

Paso 2: esquema de papel

La imagen muestra un esquema en papel del circuito del controlador de motor de CC de puente H. El circuito anterior tiene un inconveniente. Estaba enfrentando un problema con el diodo 1N5817, así que usé 1N4004. Los transistores Q1, Q2 y Q3, Q4 no cambiarán de estado porque no están conectados al punto de tierra. Estos problemas se solucionaron en el esquema del circuito mediante el software Eagle.

Paso 3: Esquema del circuito y principio de funcionamiento

La imagen muestra un esquema de circuito del controlador de motor de CC de puente H utilizando el software Eagle.

En este circuito, todos los transistores están conectados como interruptores. Un transistor NPN (Q3 y Q4) estará ENCENDIDO cuando le demos ALTO y un transistor PNP (Q1 y Q2) estará ENCENDIDO cuando le demos BAJO. Entonces, cuando (A = BAJO, B = ALTO, C = BAJO, D = ALTO), los transistores Q1 y Q4 estarán ENCENDIDOS y Q2 y Q3 estarán APAGADOS, por lo que el motor gira en el sentido de las agujas del reloj. De manera similar, cuando (A = ALTO, B = BAJO, C = ALTO, D = BAJO), los transistores Q2 y Q3 estarán ENCENDIDOS y el transistor Q1 y Q4 estarán APAGADOS, por lo que el motor gira en sentido antihorario.

1N4004 (D1 ~ D4) se utiliza como diodo de rueda libre, ya que es un diodo de conmutación rápida. Evita problemas debido a la tensión negativa producida por la fem trasera del motor de CC. Las resistencias R1 - R4 se utilizan para limitar la corriente de entrada de los transistores y están diseñadas de tal manera que el transistor funcionará como un interruptor. Se utilizan 3 interruptores deslizantes (S1, S2 y S3). S1 se utiliza para la función de encendido y apagado del motor. S2 y S3 se utilizan para la rotación del motor en sentido horario y antihorario.

Paso 4: Diseño de PCB

La imagen muestra un diseño de PCB de circuito de un controlador de motor de CC de puente H utilizando el software Eagle.

A continuación se presentan las consideraciones de los parámetros para el diseño de PCB:

1. El grosor del ancho de la traza es mínimo de 8 mil.

2. El espacio entre el plano de cobre y la traza de cobre es de un mínimo de 8 mil.

3. El espacio entre una traza a trazar es un mínimo de 8 mil.

4. El tamaño mínimo de la broca es de 0,4 mm

5. Todas las pistas que tienen una ruta actual necesitan trazas más gruesas.

Paso 5: Carga de Gerber en LionCircuits

Es necesario fabricar PCB. Pedí mi PCB a LionCircuits. Solo tiene que cargar sus archivos Gerber en línea en su plataforma y realizar un pedido.

En la imagen de arriba, puede ver el diseño de PCB después de cargarlo en la plataforma LionCircuits.

Paso 6: Tablero fabricado

Después de probar en simulación, podemos dibujar el esquema de PCB con cualquier programa que desee.

Aquí he adjuntado mi propio diseño y archivos Gerber.

Paso 7: Tablero ensamblado de componentes

La imagen muestra que los componentes están ensamblados en la placa.

Cuando estaba trabajando con esta placa, la resistencia de entrada con el valor de 1k estaba creando un problema en la rotación del motor, así que corto todas las resistencias de 1k, luego funciona.

Paso 8: SALIDA

Paso 9: aprendizaje

No hice este circuito en una placa de prueba primero, por eso enfrenté muchos problemas en la placa fabricada. En mi próximo diseño, haré el circuito en la placa de pruebas primero, luego pasaré a la placa de fabricación y te aconsejo que hagas lo mismo.