Inocencia del puente H 'misterioso': 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola…..

Para los nuevos aficionados a la electrónica, H-Bridge es "misterioso" (discreto H-Bridge). Tambien para mi. Pero, en realidad, es inocente. Entonces, aquí estoy tratando de revelar la inocencia del 'misterioso' H-Bridge.

Fondo:

Cuando estaba en el noveno estándar, me interesaba el campo de los convertidores de CC a CA (inversor). Pero no sé cómo se hace. Intenté mucho y finalmente encontré un método, que convierte CC en CA, pero no es un circuito electrónico, es mecánico. Es decir, un motor de CC está acoplado con una dínamo de CA. Cuando el motor gira, la dínamo también gira y produce CA. La CA se obtiene de la CC, pero no estoy satisfecho porque mi objetivo es diseñar un circuito electrónico. Luego descubrí que se hace a través de H-Bridge. Pero en ese momento no sabía mucho sobre los transistores y su funcionamiento. Así que me enfrento a muchas dificultades y problemas, así que H-Bridge es un "misterioso" para mí. Pero después de algunos años diseño diferentes tipos de H-Bridges. Así descubrí la inocencia del "misterioso" H-Bridge.

Resultados:

Hoy en día hay diferentes circuitos integrados H-Bridge, pero no me interesa. Porque no tiene dificultades, por lo que no se necesita depuración. Cuando ocurren fallas, aprendemos más de ello. Estoy interesado en el modelo de circuito discreto (modelo de transistor). Entonces, aquí estoy tratando de eliminar sus dificultades hacia el H-Bridge. Y también creí que este proyecto eliminará su miedo hacia los circuitos de nivel de transistor. Entonces, comenzamos nuestro viaje….

Paso 1: Teoría de H-Bridge

¿Cómo convertir CA a CC? La respuesta es simple, usando un rectificador (en su mayoría rectificador de puente completo). Pero, ¿cómo convertir CC en CA? Es difícil que por encima de uno. AC significa que su magnitud y polaridad cambian con el tiempo. Primero intentamos cambiar la polaridad, porque se hace que la CA sea CA. Después de pensarlo poco, se observa que la polaridad cambia al alternar la conexión de + y - simultáneamente. Para ello usamos un interruptor para ello (SPDT). El circuito se muestra en las figuras. Los interruptores S1 y S3, los interruptores S2 y S4 no se encienden simultáneamente porque producen un cortocircuito ('electrónica humeante').

• Cuando los interruptores S1 y S4 están en ON, el positivo (+) se pone en el punto "a" y el negativo (-) se pone en el punto "b" (S2 y S3 OFF) (Figura 1.1).
• Cuando S2 y S3 están en ON, positivo (+) se obtiene en el punto "b" y negativo (-) se obtiene en el punto "a" (S1 y S4 OFF) (Figura 1.2).

¡¡Bingo!! lo tenemos, la polaridad cambió. Aquí los interruptores se operan manualmente para una aplicación práctica, los interruptores se reemplazan por componentes electrónicos. Cuales son los componentes? Componentes simples que controlan una gran corriente aplicándole pequeñas corrientes. Ej.: - relés, transistores, mosfets, IGBT, etc… El relé es un componente electromecánico, empezamos con este. Porque es el sencillo.

A continuación se muestra un modelo de circuito en funcionamiento de H-Bridge que usa un interruptor (Figura 1.3), los LED indican la polaridad. Las resistencias se utilizan para limitar la corriente a través del led y a través de las cuales proporcionan una tensión de trabajo adecuada para el led.

Componentes: -

• Interruptor unipolar de doble tiro (SPDT) - 4
• Batería de 9V y conector - 1
• LED rojo - 1
• LED verde -1
• Resistencia, 1k - 2
• Alambres

Paso 2: Puente H usando relés

¿Qué es un relé?

Es un componente electromecánico. La parte principal es una bobina, cuando la bobina se energiza, se genera un campo magnético que atrae un contacto metálico y cierra el circuito. El relé contiene un interruptor SPDT, una pata está normalmente abierta (NO), se cierra cuando la bobina se activa, la otra normalmente está cerrada (NC), está cerrada cuando la bobina no se activa y un pin de nodo común. Explique en la figura.

Laboral

Aquí, el interruptor SPDT se reemplaza por un relé. Es la principal diferencia con el circuito anterior. La bobina del relé consume aproximadamente 100 mA de corriente, por lo que se necesita una etapa de controlador para aumentar la corriente reduciendo la impedancia. Aquí estoy usa un transistor como elemento controlador. Las resistencias R1 y R2 actúan como resistencias de bajada, bajan el voltaje de la puerta a tierra sin una condición de señal de entrada.

Aquí se proporciona el diagrama del circuito. Un motor de juguete actúa como carga.

Componentes

Relé 5V - 2

Motor de juguete (3v) - 1

Transistor, T1 y T2 - BC 547-2

Resistencia R1 y R2 - 56K - 2

Batería de 9V y conector - 1

Alambres

Paso 3: H-Bride usando transistores

MODELO - 1

Aquí, los interruptores individuales se reemplazan por transistores discretos. Para el control de carga positiva se utilizan PNP y para el control de carga negativa se utilizan NPN. NPN actúa como un interruptor cerrado cuando el voltaje de la puerta es 0,7 V mayor que el voltaje del emisor. Aquí también es de 0,7 V. Para PNP, actúa como un interruptor cerrado cuando el voltaje de la puerta es 0,7 V menor que el voltaje del emisor. Aquí es de 8,3 V, porque aquí el voltaje del emisor PNP es de 9 V. Aquí los transistores PNP están ENCENDIDOS por un transistor NPN, actúa como un desfasador de 180 grados. Proporciona los 8,3 V necesarios para el transistor PNP.

Laboral

Cuando la entrada 1 está en alta y la entrada 2 en baja, T1 está ENCENDIDO por la acción del interruptor de su transistor controlador. Porque es NPN y la entrada también es alta. También T4 está ENCENDIDO. Cuando la entrada es alterna, la salida también es alterna. Las resistencias R3, R4, R7, R8 actúan como resistencia limitadora de corriente para la corriente base. R1, R2 actúan como resistencias pull up para T1 y T2. R5, R6 actúan como resistencias desplegables.

Componentes

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Otro transistor - BC 547-2

R1, R2, R5, R6 - 100K - 4

R3, R4, R7, R8 - 39K - 4

Batería de 9V y conector - 1

Alambres

MODELO 2

Aquí se eliminan los transistores del controlador y se utiliza una lógica simple. Lo que reduce el hardware. La reducción de hardware es algo muy importante. En el modelo anterior, los controladores están acostumbrados a producir un potencial negativo (con respecto a VCC) para impulsar el PNP. Aquí el negativo se toma de la mitad opuesta del puente. Es decir, primero se enciende el NPN, produce un negativo en la salida, impulsará el transistor PNP. Todas las resistencias utilizadas aquí son para limitar la corriente. El circuito se da en la figura.

Componentes

T1, T2 - SS8550 - 2T3, T4 - SS8050 - 2

R1, R2, R3, R4 - 47K - Batería y conector de 49V - 1 cables

Paso 4: Puente en H con NE555

Estoy muy interesado en este circuito porque aquí utilizo 555 IC. Mi IC favorito.

NE 555

555 es un circuito integrado muy bueno para principiantes. Básicamente es un temporizador pero también funciona como oscilador, conmutador, modulador, flip-flop, etc, y ahora digo que también actúa como H-Bridge. Aquí el 555 actúa como un interruptor, por lo que los pines 2 y 6 están en cortocircuito. Cuando se aplica un positivo (Vcc) a sus pines 2 y 6, la salida pasa a baja y cuando la entrada es baja, la salida a alta. La etapa de salida del 555 es un circuito de medio puente en H. Entonces use dos 555.

Laboral

El circuito se da en la figura. Cuando la entrada 1 es alta y la entrada 2 baja, el punto 'a' estará en bajo y el punto 'b' en alto. cuando la entrada altera la salida también se altera. La carga es un motor de juguete. Por lo tanto, actúa como un controlador de motor porque cambia la dirección de rotación del motor. los condensadores estabilizan el voltaje de comparación (dentro del 555 ic). Los resistores actúan como pull ups cuando no se aplica ninguna entrada.

Componentes

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Motor de juguete - 1

Batería de 9V y conector - 1

Alambres

Paso 5: H-BRIDGE IC

Creí que todos habían oído hablar del H-Bridge IC o el IC de control de motor de CC. Porque es común en todos los módulos de controlador de motor. Es de construcción simple porque no se necesitan componentes externos, solo cableado. No hay dificultades para ello.

El IC comúnmente disponible es L293D. Otros también están disponibles.