Cara Membuat H-bridge: 15 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

H-bridge adalah jenis sirkuit yang dapat Anda gunakan untuk membuat motor DC reversibel berputar searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam.

Dengan kata lain, rangkaian ini memungkinkan Anda dengan cepat membalikkan arah putaran motor dengan menggunakan sakelar atau chip pengontrol untuk mengubah arahnya.

Saya akan menunjukkan cara membuat bentuk jembatan-H paling sederhana dan paling andal yang saya tahu cara membuatnya. Saya harus memperingatkan Anda bahwa ini sama sekali bukan desain jembatan-H terbaik dan, pada kenyataannya, ia memiliki beberapa kekurangan yang akan saya jelaskan nanti.

Meskipun, jika Anda belum pernah membuat H-bridge sebelumnya atau hanya membutuhkan rangkaian yang dapat membalikkan arah putaran motor, maka rangkaian ini adalah solusi yang cepat dan mudah.

Tolong dicatat:

H-Bridge ini tidak bagus. Anda dapat membuat jembatan-H sederhana yang jauh lebih baik dan saya menyimpannya untuk tujuan pengarsipan. Lihat Skitter Bot Instructable ini untuk mempelajari cara membuatnya lebih mudah.

Langkah 1: Pergi Dapatkan Barang

Inilah yang perlu Anda dapatkan:

4 - Relai Buluh SPST 5VDC 1 - Relai Buluh SPDT 5VDC 1 - paket klip baterai 9V 1 - Baterai 9V 1 - Sakelar sakelar atau geser (SPST) 1 - Pengatur Tegangan 7805 1 - Papan PC 1 - Motor DC

Harap dicatat bahwa beberapa tautan di halaman ini berisi tautan afiliasi Amazon. Ini tidak mengubah harga barang apa pun yang dijual. Namun, saya mendapat komisi kecil jika Anda mengklik salah satu tautan itu dan membeli apa pun. Saya menginvestasikan kembali uang ini ke dalam bahan dan alat untuk proyek masa depan. Jika Anda menginginkan saran alternatif untuk pemasok suku cadang apa pun, beri tahu saya.

Langkah 2: Kebenaran Tentang H-jembatan

H-bridge adalah serangkaian empat sakelar yang dapat dikontrol di mana ada dua set dua sakelar.

Satu set sakelar saat ditutup memungkinkan listrik mengalir satu arah. Set sakelar lainnya memungkinkan listrik mengalir ke arah yang berlawanan.

Karakteristik penting lainnya dari jembatan-H adalah bahwa ia biasanya dapat menggunakan tegangan yang lebih kecil (5VDC dari pengontrol mikro, misalnya) untuk mengontrol tegangan yang jauh lebih besar (12VDC digunakan untuk memberi daya pada motor). Kedua sumber tegangan terpisah ini tetap terisolasi satu sama lain.

H-bridge dapat dibuat dengan 4 relay atau 4 transistor.

Jenis jembatan-H terbaik dibuat dengan transistor karena transistor ini dapat dengan mudah digunakan untuk mengontrol kecepatan motor (dengan menggunakan tegangan yang lebih kecil untuk memodulasi tegangan motor yang jauh lebih besar). Jembatan-H yang dibuat menggunakan relai (seperti yang kami buat) tidak dapat dengan mudah digunakan untuk mengubah kecepatan motor (kecuali, tentu saja, tegangan motor disuplai dari sumber daya yang dapat dimodulasi… yaitu jembatan-H sendiri tidak dapat memodulasi sumber daya untuk menurunkan motor. Daya harus diturunkan untuk memperlambat motor sebelum melewati jembatan-H).

Langkah 3: Cara Kerjanya

H-bridge yang kami buat menggunakan relay.

Apa artinya ini bagi Anda adalah bahwa motor akan berputar secepat mungkin ke satu arah dan kemudian ketika dibalik, berputar secepat mungkin ke arah lain. Satu-satunya hal yang akan memperlambat putaran motor adalah jika Anda memiliki pengontrol yang dapat memodulasi 9VDC sinyal daya SEBELUM memasuki H-bridge.

Ketika kumparan pada "Relay 1" dan "Relay 4" ditarik tinggi (listrik mengalir melalui mereka), maka motor akan berputar ke depan (lihat "Gambar 1").

Ketika kumparan pada "Relay 2" dan "Relay 3" ditarik tinggi (listrik mengalir melalui mereka), maka motor akan berputar mundur (lihat "Gambar 2").

Ketika kumparan pada "Relay 1" dan "Relay 2" ditarik tinggi (listrik mengalir melalui mereka), maka motor akan berhenti berputar (lihat "Gambar 3").

Ketika kumparan pada "Relay 3" dan "Relay 4" ditarik tinggi (listrik mengalir melalui mereka), maka motor akan berhenti berputar (lihat "Gambar 4").

********PERINGATAN***********

Anda ingin MENGHINDARI:

"Relay 1" dan "Relay 3" ditarik tinggi. Ini adalah korsleting karena tidak ada beban untuk melewati listrik. Hal buruk akan terjadi! (lihat "Gambar 5")

"Relay 2" dan "Relay 4" ditarik tinggi. Ini adalah korsleting karena tidak ada beban untuk melewati listrik. Hal buruk akan terjadi! (bayangkan "Gambar 6")

Lebih dari 2 relay ditarik tinggi pada satu waktu. Hal-hal buruk akan terjadi.

Langkah 4: Tentang Sirkuit Kami

Rangkaian kami mencakup jembatan-H yang terbuat dari 4 relai SPST (single-pole single-throw) dan 1 relay SPDT (single-pole double-throw) tambahan yang akan digunakan untuk beralih di antara 2-set dari 2 relai. Oke…. jadi begini cara kerjanya…Daya dari baterai menuju ke regulator tegangan 7805 dimana diubah menjadi 5V. Daya dari baterai juga akan ke "Relay 1" dan "Relay 2" di mana ia pergi ke motor (tapi kita maju dari diri kita sendiri). Daya 5V keduanya akan ke kumparan relay SPDT dan itu juga melewati relay SPDT. Jadi, ketika sakelar ditutup, 5V mengalir melalui kumparan relai SPDT dan 5V juga disalurkan melalui relai SPDT ke gulungan "Relai 1" dan "Relai 4" memaksa mereka untuk menutup. Hal ini memungkinkan 9V mengalir melalui "Relay 1" dan "Relay 4" sedemikian rupa sehingga motor dapat berputar searah jarum jam. Dengan kata lain, ketika kita menutup sakelar yang terhubung ke koil pada relai SPDT, kita memicu H-bridge untuk memungkinkan motor berputar searah jarum jam. Oleh karena itu, jika kita ingin motor berputar berlawanan arah jarum jam, kita perlu lakukan adalah menjentikkan sakelar ke arah yang berlawanan. Ini akan mengubah jalur di mana listrik melewati relai SPDT dan pada gilirannya menutup "Relai 2" dan "Relai 3" (dan dengan ekstensi buka "Relai 1" dan "Relai 4").

Langkah 5: Mulai Solder Anda

Solder 4 relai SPST Anda ke PCB sedekat mungkin (lihat gambar sekunder). Jika Anda tidak tahu cara menyolder, pelajari cara menyolder. Selanjutnya, solder relai SPDT (benda seperti kotak) ke papan sedekat mungkin dengan relai SPST (lihat gambar sekunder) Terakhir, di register di sisi paling kiri atau kanan papan, solder regulator 7805 5V Anda (lihat gambar sekunder). Anda sekarang harus memiliki semua komponen utama Anda terhubung ke papan (lihat gambar utama).

Langkah 6: Solder Beberapa Kabel

Anda akan ingin sekarang menghubungkan kabel ke komponen Anda sehingga mereka benar-benar terhubung bersama dan dapat melakukan banyak hal.

Untuk memulainya, solder kabel hitam ke satu sisi koil pada setiap relai SPST. Pilih tempat di PCB di mana setidaknya ada 8 slot kosong dan tidak terhubung ke salah satu komponen dan kemudian solder semua 4 kabel bersama-sama di bagian bawah papan.

Langkah 7: Solder Beberapa Kabel Lagi

Anda kemudian perlu menghubungkan dua kabel ke masing-masing pin output pada relai SPDT. Pertimbangkan masing-masing dari dua kabel ini milik set kabel yang sama. Hubungkan satu set kabel ke kumparan pada dua relay terdekat. Hubungkan set kabel lainnya ke kumparan pada dua relai terjauh (untuk klarifikasi lihat catatan gambar).

Langkah 8: Solder Lebih Banyak Kabel

Hubungkan pin tengah relay pertama ke input 9V pada regulator tegangan. Hubungkan pin tengah relai kedua ke ground (tempat dengan semua kabel hitam terhubung bersama). Hubungkan pin tengah relay ketiga ke input 9V pada regulator tegangan. Hubungkan pin tengah relai keempat ke ground (tempat dengan semua kabel hitam terhubung bersama).

Untuk memperjelas lihat gambar di bawah.

Langkah 9: Siapa yang Akan Memiliki Banyak Kabel Ini?

Hubungkan ujung lain dari salah satu kabel ini ke pin input pada Relay SPDT. Hubungkan kabel lainnya ke koil pada relai SPDT.

Dan kemudian ada masalah saklar. Satu kabel pada sakelar menuju ke koil pada relai SPDT dan kabel lainnya pada sakelar menuju ke ground.

Sekarang juga saat yang tepat untuk memasang kabel hitam antara ground dan pin tengah pada pengatur tegangan.

Langkah 10: Pasang Plug You Sexy Beast

Anda pasti ingin dapat mengaktifkan H-bridge Anda, bukan? Dan tidak peduli seberapa seksi Anda berpikir, satu-satunya cara untuk menyalakannya adalah dengan listrik.

Jadi, pasang kabel merah steker 9V ke input 9V pada pengatur tegangan. Dan kemudian pasang kabel hitam ke semua kabel ground lainnya di papan.

Langkah 11: Untuk Beberapa Kabel Lainnya

Pasang kabel 5 ke pin di sisi tabung relai SPST yang saat ini tidak memiliki kabel yang terpasang.

Jika ada kabel +9V merah di pin tengah di satu sisi tabung yang saat ini memiliki kabel, maka pasang juga kabel merah di sisi kabel yang Anda pasang saat ini. Jika ada kabel hitam di samping dengan semua kabel, maka pasang kabel hitam di sisi ini.

Langkah 12: Bersihkan

Potong semua kabel ekstra di sisi bawah papan.

Pangkas sedekat mungkin dengan papan tanpa memutuskan sambungan apa pun.

Ini akan mencegah kabel bersilangan di kemudian hari.

Langkah 13: Pengujian… Pengujian… 1… 2… 3…

Sekarang saatnya untuk melihat apakah itu berhasil. Pikirkan kabel merah dan hitam yang paling dekat dengan salah satu ujung papan sebagai satu set. Pikirkan kabel merah dan hitam yang lebih jauh sebagai set lain. Pada gambar di bawah, saya memutar dua kabel dari masing-masing set bersama-sama. Ketika H-bridge dipicu oleh relai SPDT, baik satu set atau set lainnya, pada waktu tertentu, akan memiliki daya yang mengalir melaluinya. Jadi, jika kami memasang LED secara seri dengan resistor 220 ohm untuk setiap set, ketika kami mencolokkan baterai dan menjentikkan sakelar, salah satu LED akan menyala atau yang lain akan menyala (lihat gambar di bawah).

Pemecahan MasalahJika H-bridge Anda tidak bekerja dengan cara ini, pastikan:1. Anda menggunakan "set" kabel2 yang tepat. Semua kabel Anda dirutekan dengan benar (Lihat diagram di bawah)3. Anda membuat semua sambungan solder yang sesuai dan tidak kehilangan kabel4. Anda tidak memiliki kabel yang bersilangan (Pengatur tegangan kemungkinan besar akan sangat panas jika Anda melakukannya. Anda juga harus dapat melihat di mana ia bersilangan… biasanya.)5. Relai Anda berfungsi (Anda dapat memeriksa dengan menjembatani ujung positif koil langsung ke sumber daya 5V. Saat Anda melakukan ini, Anda akan mendengar bunyi klik)6. Baterai Anda tidak mati (Cepat sentuh LED dan lihat apakah menyala)7. LED Anda tidak mati (coba LED lain)8. LED Anda tidak mundur dan menghalangi aliran listrik (Coba putar).9. Para dewa elektronik tidak marah padamu.

Langkah 14: Menghubungkan Motor

Di sinilah menjadi sedikit rumit.

Karena kita ingin listrik mengalir melalui motor baik maju maupun mundur, kita akan ingin memasang satu set kabel ke motor dengan polaritas yang benar dan set kabel lainnya ke motor dengan polaritas terbalik.

Dengan kata lain, hitam dari satu set dipasangkan dengan merah dari set lain dan kemudian disambungkan ke kabel merah di motor. Dan merah dari satu set dipasangkan dengan hitam dari set lain dan melekat pada kabel hitam di motor.

Atau untuk sekadar melihat apa yang sedang terjadi, lihat saja gambarnya dengan cermat. Ini harus masuk akal.

Langkah 15: Tingkatkan Artbot Anda

Selain menggunakannya untuk sejumlah besar aplikasi praktis, Anda sekarang juga dapat menggunakan H-bridge Anda untuk membuat bot gambar mewah Anda bergerak ke dua arah.

Perhatikan punggung Anda Jackson Pollack! Kami akan menggambar di kuburanmu!

Apakah menurut Anda ini berguna, menyenangkan, atau menghibur? Ikuti @madeineuphoria untuk melihat proyek terbaru saya.