Cómo hacer un puente en H: 15 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Un puente en H es un tipo de circuito que puede usar para hacer que un motor de CC reversible gire en sentido horario y antihorario.

En otras palabras, este circuito le permite invertir rápidamente la dirección en la que gira un motor mediante el uso de un interruptor o chip controlador para cambiar su dirección.

Le mostraré cómo hacer la forma más simple y confiable de puente en H que sé cómo hacer. Debo advertirles que este no es de ninguna manera el mejor diseño de puente en H y, de hecho, tiene un par de deficiencias que explicaré más adelante.

Aunque, si nunca antes ha hecho un puente en H o simplemente necesita un circuito que pueda invertir la dirección de giro de un motor, este circuito es una solución rápida y fácil.

Tenga en cuenta:

Este H-Bridge no es bueno. Puede hacer puentes en H simples mucho mejores y lo mantendré con fines de archivo. Echa un vistazo a este Instructable de Skitter Bot para aprender cómo hacer uno más fácil.

Paso 1: Ve a buscar cosas

Esto es lo que necesita obtener:

4 - Relés Reed SPST 5VDC 1 - Relé Reed SPDT 5VDC 1 - Paquete de clips de batería de 9V 1 - Batería de 9V 1 - Interruptor de palanca o deslizante (SPST) 1 - Regulador de voltaje 7805 1 - Tarjeta PC 1 - Motor DC

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Paso 2: La verdad sobre los puentes H

Un puente H es una serie de cuatro interruptores controlables en los que hay dos conjuntos de dos interruptores.

Un juego de interruptores cuando está cerrado permite que la electricidad fluya en una dirección. El otro conjunto de interruptores permite que la electricidad fluya en la dirección opuesta.

Otra característica importante de un puente en H es que normalmente puede usar un voltaje más pequeño (5 VCC de un microcontrolador, por ejemplo) para controlar un voltaje mucho mayor (12 VCC que se usa para alimentar un motor). Estas dos fuentes de voltaje separadas se mantienen aisladas entre sí.

Los puentes H se pueden hacer con 4 relés o 4 transistores.

El mejor tipo de puente en H se fabrica con transistores, ya que estos se pueden usar fácilmente para controlar la velocidad de un motor (usando el voltaje más pequeño para modular el voltaje del motor mucho mayor). Un puente en H hecho con relés (como el que estamos haciendo) no se puede usar fácilmente para cambiar la velocidad de un motor (a menos, por supuesto, que el voltaje del motor se suministre desde una fuente de alimentación capaz de ser modulada … es decir, el puente en H por sí misma no puede modular la fuente de energía para apagar el motor. La energía debe disminuirse para desacelerar el motor antes de que pase por el puente H).

Paso 3: cómo funciona

El puente en H que estamos fabricando utiliza relés.

Lo que esto significa para usted es que el motor girará tan rápido como pueda en una dirección y luego, cuando se invierta, girará tan rápido como pueda en la otra dirección. Lo único que ralentizará el giro del motor es si tiene un controlador que pueda modular la señal de potencia de 9VDC ANTES de que entre en el puente H.

Cuando las bobinas del "Relé 1" y el "Relé 4" se elevan (la electricidad fluye a través de ellas), el motor girará hacia adelante (consulte la "Imagen 1").

Cuando las bobinas del "Relé 2" y el "Relé 3" se elevan (la electricidad fluye a través de ellas), el motor girará hacia atrás (consulte la "Imagen 2").

Cuando las bobinas del "Relé 1" y el "Relé 2" se elevan (la electricidad fluye a través de ellas), el motor dejará de girar (consulte la "Imagen 3").

Cuando las bobinas del "Relé 3" y el "Relé 4" se elevan (la electricidad fluye a través de ellas), el motor dejará de girar (consulte la "Imagen 4").

********ADVERTENCIA***********

Quieres EVITAR:

El "relé 1" y el "relé 3" se elevan. Este es un cortocircuito ya que no hay carga para que pase la electricidad. ¡Pasarán cosas malas! (ver "Imagen 5")

"Relé 2" y "Relé 4" subidos. Este es un cortocircuito ya que no hay carga para que pase la electricidad. ¡Pasarán cosas malas! (imagina "Imagen 6")

Más de 2 relés subidos a la vez. Sucederán cosas malas.

Paso 4: Acerca de nuestro circuito

Nuestro circuito incluye un puente en H compuesto por 4 relés SPST (unipolares de un tiro) y 1 relé SPDT (unipolar de dos pasos) adicional que se utilizará para cambiar entre los 2 juegos de 2 relés. Okey…. así es como funciona… La energía de la batería va al regulador de voltaje 7805 donde se convierte a 5V. La energía de la batería también va a "Relé 1" y "Relé 2" donde va al motor (pero nos estamos adelantando). La energía de 5 V va a la bobina del relé SPDT y es también pasando por el relé SPDT. Entonces, cuando el interruptor está cerrado, 5V fluyen a través de la bobina del relé SPDT y 5V también se enrutan a través del relé SPDT a las bobinas del "Relé 1" y "Relé 4" obligándolos a cerrarse. Esto permite que 9 V fluyan a través del "Relé 1" y el "Relé 4" de manera que el motor pueda girar en el sentido de las agujas del reloj. En otras palabras, cuando cerramos el interruptor conectado a la bobina en el relé SPDT, estamos accionando el puente H para permitir que el motor gire en el sentido de las agujas del reloj, por lo tanto, si queremos que el motor gire en sentido antihorario, todo lo que necesitaríamos es hacer es mover el interruptor en la dirección opuesta. Esto cambiará la ruta por la que pasa la electricidad a través del relé SPDT y, a su vez, cerrará el "Relé 2" y el "Relé 3" (y, por extensión, abrirá el "Relé 1" y el "Relé 4").

Paso 5: ¡Comience a soldar

Suelde sus 4 relés SPST a la PCB lo más juntos posible (vea la imagen secundaria). Si no sabe cómo soldar, aprenda a soldar. A continuación, suelde el relé SPDT (la cosa en forma de caja) a la placa lo más cerca posible de los relés SPST (vea la imagen secundaria) Por último, en los registros del extremo izquierdo o derecho de la placa, suelde su regulador 7805 5V (vea la imagen secundaria). sus componentes principales conectados a la placa (ver imagen principal).

Paso 6: suelde algunos cables

Ahora querrá conectar cables a sus componentes para que estén realmente conectados y puedan hacer cosas.

Para empezar, suelde un cable negro a un lado de la bobina en cada relé SPST. Elija un lugar en la PCB donde haya al menos 8 ranuras vacías y no estén conectadas a ninguno de los componentes y luego suelde los 4 cables juntos en la parte inferior de la placa.

Paso 7: suelde algunos cables más

Luego, debe conectar dos cables a cada uno de los pines de salida en el relé SPDT. Considere que cada uno de estos dos cables pertenece al mismo conjunto de cables. Conecte un juego de cables a las bobinas de los dos relés más cercanos. Conecte el otro conjunto de cables a las bobinas de los dos relés más alejados (para aclaraciones, consulte las notas de la imagen).

Paso 8: Suelde aún más cables

Conecte el pin del medio del primer relé a la entrada de 9V en el regulador de voltaje. Conecte el pin del medio del segundo relé a tierra (el lugar con todos los cables negros conectados entre sí). Conecte el pin del medio del tercer relé a la entrada de 9V en el regulador de voltaje. Conecte el pin del medio del cuarto relé a tierra (el lugar con todos los cables negros conectados entre sí).

Para una aclaración, vea las imágenes a continuación.

Paso 9: ¿Quién hubiera pensado que habría tantos cables?

Conecte el otro extremo de uno de estos cables al pin de entrada en el relé SPDT. Conecte el otro cable a la bobina del relé SPDT.

Y luego está la cuestión del cambio. Un cable del interruptor va a la bobina del relé SPDT y el otro cable del interruptor va a tierra.

Ahora también sería un buen momento para conectar un cable negro entre la tierra y el pin central del regulador de voltaje.

Paso 10: ¡Coloca un enchufe, bestia sexy

Querrás poder encender tu puente en H, ¿verdad? Y no importa lo sexy que pienses que eres, la única forma de encenderlo es con electricidad.

Por lo tanto, conecte el cable rojo del enchufe de 9 V a la entrada de 9 V del regulador de voltaje. Y luego conecte el cable negro a todos los demás cables de tierra en la placa.

Paso 11: Por unos cables más

Conecte 5 de cable a las clavijas en el costado de los tubos del relé SPST que actualmente no tienen cables conectados.

Si hay un cable rojo de + 9V en el pin del medio en un lado del tubo que actualmente tiene cables, conecte también un cable rojo en el lado al que está conectando los cables actualmente. Si hay un cable negro en el lado con todos los cables, coloque un cable negro en este lado.

Paso 12: Limpiar

Corta todo el cable adicional en la parte inferior de la tabla.

Recorte lo más cerca posible de la placa sin romper ninguna conexión.

Esto evitará que los cables se crucen más adelante.

Paso 13: Prueba… Prueba… 1… 2… 3…

Ahora es el momento de ver si funciona. Piense en el cable rojo y negro más cercano a un borde del tablero como un solo juego. Piense en el cable rojo y negro más lejano como otro conjunto. En la imagen de abajo, trencé los dos cables de cada conjunto juntos. Cuando el puente H es activado por el relé SPDT, uno u otro conjunto, en un momento dado, tendrá energía fluyendo a través de él. teníamos que conectar un LED en serie con una resistencia de 220 ohmios a cada conjunto, cuando conectamos una batería y pulsamos el interruptor, uno de los LED se iluminará o el otro se iluminará (ver imágenes a continuación).

Solución de problemas Si su puente en H no funciona de esta manera, asegúrese de: 1. Está utilizando el "conjunto" correcto de cables2. Todos sus cables están enrutados correctamente (vea el diagrama a continuación) 3. Hizo todas las conexiones soldadas apropiadas y no le falta ningún cable 4. No tiene cables cruzados (lo más probable es que el regulador de voltaje esté terriblemente caliente si lo hace. También debería poder ver dónde se cruza … generalmente). 5. Sus relés funcionan (puede verificar conectando el extremo positivo de la bobina directamente a la fuente de alimentación de 5 V. Cuando haga esto, debería escuchar un pequeño clic) 6. Su batería no está agotada (toque rápidamente un LED y vea si se enciende) 7. Su LED no está muerto (pruebe con otro LED) 8. Su LED no está al revés y evita el flujo de electricidad (intente darle la vuelta). Los dioses de la electrónica no están enojados contigo.

Paso 14: Conexión del motor

Aquí es donde se pone un poco complicado.

Dado que queremos que la electricidad fluya a través del motor tanto hacia adelante como hacia atrás, vamos a querer conectar un juego de cables al motor con la polaridad correcta y el otro juego de cables al motor con una polaridad invertida.

En otras palabras, el negro de un conjunto se empareja con el rojo de otro conjunto y luego se conecta al cable rojo del motor. Y el rojo de un conjunto se empareja con el negro del otro conjunto y se conecta al cable negro del motor.

O simplemente para ver lo que está sucediendo, mire cuidadosamente la imagen. Debería tener sentido.

Paso 15: Mejora tu Artbot

Además de usarlo para un montón de aplicaciones prácticas, ahora también puede usar su puente H para hacer que su robot de dibujo de fantasía se mueva en dos direcciones.

¡Cuida tu espalda Jackson Pollack! ¡Dibujaremos en tu tumba!

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