Étape 5: H Bridge
Un pont de H est un circuit électronique qui permet une tension à appliquer dans une charge dans les deux sens. Ces circuits sont souvent utilisés en robotique et autres applications pour permettre aux moteurs à courant continu à courir vers l’avant et en arrière.
Un pont en H est un circuit axée sur le transistor capable de piloter les moteurs aussi bien dans le sens horaire et anti-horaire. Il s’agit d’un circuit très populaire – la force motrice derrière les robots innombrables qui doit être en mesure de déplacer les deux avant et en arrière. Fondamentalement, un pont en H est une combinaison de quatre transistors avec des lignes de deux entrées et deux sorties: (Note : il est généralement un peu plus d’un pont en H bien conçu notamment flyback diodes, résistances de base et Schmidt déclenche.)
Pour comprendre cela, H-bridge doit être décomposé en ses deux côtés, ou moitié-ponts. Se référant à la Q1 et Q2 forment un demi-pont tout en Q3 et Q4 forment l’autre moitié-pont.
Chacun de ces demi-ponts est capable de basculer d’un côté du moteur BDC au potentiel de la tension d’alimentation ou de la masse. Lorsque Q1 est allumé et Q2 est hors tension, par exemple, le côté gauche du moteur sera au potentiel de la tension d’alimentation. Tournant sur Q4 et laissant T3 seront au sol du côté opposé du moteur. Les éléments de commutation (Q1... Q4) sont habituellement bipolaire ou transistors FET, dans certaines applications haute tension IGBT.
Notez les diodes dans chacun du transistor (D1-D4).
Ces diodes protègent les transistors des pics de courants générés par BEMF lorsque les transistors sont éteints. Le haut de gamme du pont est relié à une alimentation alimentation (batterie par exemple) et l’extrémité inférieure est reliée à la terre.
Un condensateur peut être utilisé en parallèle à la diode. Mais c’est facultatif. La valeur de ces condensateurs est généralement de l’ordre de 10 pF. Le but de ces condensateurs est de réduire le rayonnement électromagnétique produit par la voûte des collecteurs.
Le mode d’exploitation de base d’un pont en H est assez simple : Si T1 et T4 sont allumés, le fil gauche du moteur est relié à l’alimentation, tandis que la tête droite est reliée à la terre. Courant commence à s’écouler à travers le moteur qui dynamise le moteur à (disons) vers l’avant et le moteur de l’arbre commence à tourner.
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Si Q2 et Q3 sont activés, l’inverse se produira, le moteur est mis sous tension dans le sens inverse, et l’arbre commencera à tourner en arrière.
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Dans un pont, vous devez ne jamais fermer tant Q1 et Q2 (ou Q3 et Q4) en même temps. Si vous l’avez fait, vous avez juste créé un chemin vraiment faible résistance entre le pouvoir et GND, court-circuitant efficacement votre alimentation. Cette condition est appelée « shoot-through » et est un moyen presque garanti à détruire rapidement votre pont, ou autre chose dans votre circuit.
Il y a beaucoup de différents modèles et marques de IC H-Bridge est disponible. Plus couramment utilisés sont le Texas Instruments L293NE ou un SN754410 de Texas Instruments et L298 de STMicroelectronics.
L293D
Le L293NE/SN754410 est un pont en H très basique. Il a deux ponts, un sur le côté gauche de la puce et l’autre sur la droite et permet de contrôler 2 moteurs. Il peut conduire jusqu'à 1 ampère de courant et fonctionnent entre 4.5V et 36V. Le petit moteur DC généralement utilisé dans les robots robot peut couler en toute sécurité à basse tension pour ce pont en H fonctionnera très bien.
H-bridge a les goupilles et les fonctionnalités suivantes :
- Broche 1 (1, 2EN) active et désactive notre moteur si c’est donner une haute ou basse
- Broche 2 (1) est un axe logique pour notre moteur (entrée est soit haute ou basse)
- Broche 3 (1Y) est pour l’une des bornes du moteur
- Broches 4 et 5 sont pour sol
- Broche 6 (2J) est pour l’autre moteur terminal
- Broche 7 (2 a) est un axe logique pour notre moteur (entrée est soit haute ou basse)
- Broche 8 (VCC2) est l’alimentation de notre moteur, il faudrait la tension nominale du moteur
- Broche 9-11 sont reliées comme vous utilisez uniquement un seul moteur dans ce laboratoire
- Broches 12 et 13 sont au sol
- Axe 14-15 sont sans lien
- Broche 16 (VCC1) est reliée à 5V ci-dessous est un diagramme du H-bridge et les épingles quoi faire dans notre exemple.
- Inclus avec le diagramme est une table de vérité, ce qui indique la façon dont le moteur fonctionnera selon l’état des broches logique (qui sont fixés par notre Arduino).
Gardez à l’esprit que tous les moteurs sont disponibles en différentes tailles.
Petits moteurs ont été conçus pour des applications où la compacité est valorisée au couple. Bien qu’il existe des petits moteurs à couple élevé, ceux-ci ont tendance à être coûteux car ils utilisent des aimants de terre rare, les roulements de haute efficacité et d’autres fonctionnalités qui ajoutent à leur coût. Gros moteurs peuvent produire plus de couple, mais exigent aussi des courants plus élevés. Moteurs à courant élevés nécessitent des batteries de capacité plus grandes et les plus grands circuits de contrôle qui ne sera pas surchauffer et griller sous la charge. Par conséquent, correspondent à la taille du moteur avec le reste du robot. Ne pas surcharger un petit robot avec un gros moteur lors de grande taille n’est pas important. Lorsque la taille du moteur choisi, comparer couple disponible après toute réduction de la vitesse. Réduction de vitesse toujours augmente le couple. L’augmentation du couple est proportionnelle à la quantité de réduction de la vitesse : si la réduction est de 3:1, le couple est augmenté par environ trois fois (mais pas tout à fait, en raison de pertes par frottement).
Pour IC H-bridge et le module, veuillez visiter :
