रहस्यमय' एच-ब्रिज की मासूमियत: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

नमस्ते…..

नए इलेक्ट्रॉनिक शौकियों के लिए एच-ब्रिज एक 'रहस्यमय' (असतत एच-ब्रिज) है। यह भी मेरे लिए। लेकिन असल में वह एक मासूम है। तो, यहाँ मैं 'रहस्यमय' एच-ब्रिज की मासूमियत को प्रकट करने की कोशिश कर रहा हूँ।

पृष्ठभूमि:

जब मैं 9वीं कक्षा में था, तब मुझे डीसी से एसी कन्वर्टर्स (इन्वर्टर) के क्षेत्र में दिलचस्पी थी। लेकिन मुझे नहीं पता कि यह कैसे किया जाता है। मैंने बहुत कोशिश की और आखिरकार मुझे एक तरीका मिल गया, जो डीसी को एसी में बदल देता है लेकिन, यह इलेक्ट्रॉनिक सर्किट नहीं है, यह एक यांत्रिक है। यानी एक डीसी मोटर को एसी डायनेमो के साथ जोड़ा जाता है। जब मोटर घूमता है तो डायनेमो भी घूमता है और एसी उत्पन्न करता है। एसी डीसी से मिलता है लेकिन, मैं संतुष्ट नहीं हूं क्योंकि मेरा उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक सर्किट डिजाइन करना है। तब मैंने पाया कि यह एच-ब्रिज के माध्यम से किया जाता है। लेकिन उस समय मुझे ट्रांजिस्टर और उसके काम करने के बारे में ज्यादा जानकारी नहीं थी। इसलिए मुझे बहुत सारी कठिनाइयों और समस्याओं का सामना करना पड़ता है, इसलिए एच-ब्रिज मेरे लिए एक 'रहस्यमय' है। लेकिन कुछ सालों बाद मैं अलग-अलग तरह के एच-ब्रिज डिजाइन करता हूं। इस तरह मैंने 'रहस्यमय' एच-ब्रिज की मासूमियत की खोज की।

परिणाम:

आजकल अलग-अलग एच-ब्रिज आईसी मौजूद हैं, लेकिन मुझे इसमें कोई दिलचस्पी नहीं है। क्योंकि, इसमें कोई कठिनाई नहीं है इसलिए किसी डिबगिंग की आवश्यकता नहीं है। जब विफलताएं होती हैं तो हम उससे अधिक सीखते हैं। मुझे असतत सर्किट मॉडल (ट्रांजिस्टर मॉडल) में दिलचस्पी है। तो, यहाँ मैं H-Bridge के प्रति आपकी कठिनाइयों को दूर करने का प्रयास कर रहा हूँ। और मुझे यह भी विश्वास था कि, यह परियोजना ट्रांजिस्टर स्तर के सर्किट के प्रति आपके डर को दूर कर देगी। तो, हम अपनी यात्रा शुरू करते हैं…।

चरण 1: एच-ब्रिज का सिद्धांत

एसी को डीसी में कैसे बदलें? एक रेक्टिफायर (ज्यादातर फुल ब्रिज रेक्टिफायर) का उपयोग करके उत्तर सरल है। लेकिन डीसी को एसी में कैसे बदलें? यह ऊपर वाले की तुलना में कठिन है। एसी का मतलब है कि समय के साथ इसका परिमाण और ध्रुवता बदल जाती है। पहले हमने ध्रुवता को बदलने की कोशिश की, क्योंकि यह एसी को एसी बनाना है। थोड़ा सोचने के बाद, यह देखा गया है कि + और - के कनेक्शन को एक साथ बदलने से ध्रुवीयता बदल गई है। इसके लिए हम इसके लिए एक स्विच (SPDT) का उपयोग करते हैं। अंजीर में सर्किट दिया गया है। S1 और S3 को स्विच करता है, S2 और S4 को एक साथ चालू नहीं करता है क्योंकि यह शॉर्ट सर्किट ('धूम्रपान इलेक्ट्रॉनिक्स') उत्पन्न करता है।

• जब स्विच S1 और S4 सकारात्मक (+) को "a" बिंदु पर मिलता है और ऋणात्मक (-) बिंदु "b" (S2 और S3 OFF) पर मिलता है (चित्र 1.1)।
• जब S2 और S3 ON पॉज़िटिव (+) में होता है तो पॉइंट "b" पर मिलता है और नेगेटिव (-) पॉइंट "a" (S1 और S4 OFF) पर मिलता है (चित्र 1.2)।

बिंगो !! हमें मिल गया, ध्रुवीयता बदल गई। यहां व्यावहारिक उपयोग के लिए स्विच मैन्युअल रूप से संचालित होते हैं, स्विच को इलेक्ट्रॉनिक घटकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। घटक क्या हैं? साधारण घटक जो छोटी धाराओं को लागू करके बड़ी धारा को नियंत्रित करते हैं। जैसे:- रिले, ट्रांजिस्टर, मस्जिद, आईजीबीटी, आदि… रिले एक इलेक्ट्रोमेकैनिकल कंपोनेंट है, जिसकी शुरुआत इसी से हुई थी। क्योंकि यह सरल है।

स्विच का उपयोग कर एच-ब्रिज का एक कार्यशील मॉडल सर्किट नीचे दिया गया है (चित्र 1.3), एलईडी ध्रुवीयता को दर्शाता है। प्रतिरोधों का उपयोग एलईडी के माध्यम से करंट को सीमित करने के लिए किया जाता है और जिसके माध्यम से एलईडी के लिए उपयुक्त कार्यशील वोल्टेज प्रदान किया जाता है।

अवयव:-

• सिंगल पोल डबल थ्रो (एसपीडीटी) स्विच - 4
• 9वी बैटरी और कनेक्टर - 1
• एलईडी लाल - 1
• एलईडी हरा -1
• रोकनेवाला, 1k - 2
• तारों

चरण 2: एच-ब्रिज रिले का उपयोग करना

रिले क्या है?

यह एक विद्युत यांत्रिक घटक है। मुख्य भाग एक कुंडल है, जब कुंडल सक्रिय होता है, चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है और यह एक धातु संपर्क को आकर्षित करता है और यह सर्किट को बंद कर देता है। रिले में एक एसपीडीटी स्विच होता है, एक पैर सामान्य रूप से खुला होता है (NO), यह कॉइल के सक्रिय होने पर बंद हो जाता है, दूसरा सामान्य रूप से बंद (NC) होता है, यह तब बंद होता है जब कॉइल सक्रिय नहीं होता है और एक सामान्य नोड पिन होता है। चित्र में स्पष्ट कीजिए।

काम में हो

यहां एसपीडीटी स्विच को रिले से बदल दिया जाता है। यह उपरोक्त सर्किट से मुख्य अंतर है। रिले कॉइल में लगभग 100 mA करंट की खपत होती है, ड्राइवर स्टेज के लिए प्रतिबाधा को कम करके करंट को बढ़ाने की जरूरत होती है। यहाँ मैं ड्राइवर तत्व के रूप में एक ट्रांजिस्टर का उपयोग कर रहा हूँ। रेसिस्टर R1 और R2 पुल डाउन रेसिस्टर्स के रूप में कार्य करते हैं, यह गेट वोल्टेज को बिना किसी इनपुट सिग्नल की स्थिति में जमीन पर खींचता है।

सर्किट आरेख यहाँ दिया गया है। एक खिलौना मोटर भार के रूप में कार्य करती है।

अवयव

5 वी रिले - 2

खिलौना मोटर(3v) - 1

ट्रांजिस्टर, T1 और T2 - ईसा पूर्व 547 -2

रोकनेवाला R1 और R2 - 56K - 2

9वी बैटरी और कनेक्टर - 1

तारों

चरण 3: ट्रांजिस्टर का उपयोग कर एच-दुल्हन

मॉडल - 1

यहां अलग-अलग स्विच को असतत ट्रांजिस्टर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। धनात्मक आवेश नियंत्रण के लिए PNP का उपयोग किया जाता है और ऋणात्मक आवेश नियंत्रण के लिए NPN का उपयोग किया जाता है। एनपीएन एक बंद स्विच के रूप में कार्य करता है जब गेट वोल्टेज एमिटर वोल्टेज से 0.7V अधिक होता है। यहां यह 0.7V भी है। पीएनपी के लिए, यह एक बंद स्विच के रूप में कार्य करता है जब गेट वोल्टेज एमिटर वोल्टेज से 0.7V कम होता है। यहाँ यह 8.3V है, क्योंकि यहाँ PNP उत्सर्जक वोल्टेज 9V है। यहां पीएनपी ट्रांजिस्टर एनपीएन ट्रांजिस्टर द्वारा चालू होते हैं, यह 180 डिग्री फेज शिफ्टर के रूप में कार्य करता है। यह PNP ट्रांजिस्टर के लिए आवश्यक 8.3V प्रदान करता है।

काम में हो

जब इनपुट 1 उच्च पर होता है और इनपुट 2 कम होता है, तो ड्राइवर ट्रांजिस्टर की कार्रवाई पर स्विच द्वारा T1 चालू होता है। क्योंकि यह NPN होता है और इनपुट भी ज्यादा। साथ ही T4 चालू है। जब इनपुट को वैकल्पिक किया जाता है तो आउटपुट भी वैकल्पिक होता है। प्रतिरोधक R3, R4, R7, R8 बेस करंट के लिए करंट लिमिटिंग रेसिस्टर के रूप में कार्य करते हैं। R1, R2 T1 और T2 के लिए पुल अप रेसिस्टर्स के रूप में कार्य करता है। R5, R6 पुल डाउन रेसिस्टर्स के रूप में कार्य करते हैं।

अवयव

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

अन्य ट्रांजिस्टर - ईसा पूर्व 547 - 2

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

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

9वी बैटरी और कनेक्टर - 1

तारों

मॉडल- 2

यहां ड्राइवर ट्रांजिस्टर हटा दिए जाते हैं और एक साधारण तर्क का उपयोग किया जाता है। जो हार्डवेयर को कम करता है। हार्डवेयर की कमी बहुत महत्वपूर्ण बात है। उपरोक्त मॉडल में ड्राइवरों का उपयोग पीएनपी को चलाने के लिए एक नकारात्मक क्षमता (वीसीसी के संबंध में) उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। यहां पुल के विपरीत आधे हिस्से से नेगेटिव लिया गया है। सबसे पहले एनपीएन को चालू किया जाता है, यह आउटपुट पर एक नकारात्मक उत्पादन करता है, यह पीएनपी ट्रांजिस्टर को चलाएगा। यहां उपयोग किए जाने वाले सभी अवरोधक वर्तमान सीमित उद्देश्य के लिए हैं। अंजीर में सर्किट दिया गया है।

अवयव

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - 49V बैटरी और कनेक्टर - 1 तार

चरण 4: NE555. का उपयोग करके एच-ब्रिज

मुझे इस सर्किट में बहुत दिलचस्पी है क्योंकि यहां 555 IC का उपयोग किया जाता है। मेरा पसंदीदा आई.सी.

पूर्वोत्तर 555

555 शुरुआती लोगों के लिए एक बहुत अच्छा आईसी है। मूल रूप से यह एक टाइमर है लेकिन यह थरथरानवाला, स्विच, मॉड्यूलेटर, फ्लिप-फ्लॉप, आदि के रूप में भी काम करता है, और अब मैं कहता हूं कि यह एच-ब्रिज के रूप में भी कार्य करता है। यहां 555 एक स्विच के रूप में कार्य करते हैं। तो पिन 2 और 6 को छोटा किया जाता है। जब इसके पिन 2 और 6 पर एक धनात्मक (Vcc) लगाया जाता है तो आउटपुट कम हो जाता है और जब इनपुट कम होता है तो आउटपुट उच्च हो जाता है। 555 आउटपुट चरण आधा एच-ब्रिज सर्किट है। तो उपयोग दो 555 का उपयोग किया जाता है।

काम में हो

अंजीर में सर्किट दिया गया है। जब इनपुट 1 अधिक हो और इनपुट 2 कम हो, तो बिंदु 'a' निम्न होगा और बिंदु 'b' उच्च होगा। जब इनपुट बदल जाता है तो आउटपुट भी बदल जाता है। भार एक खिलौना मोटर है। तो यह एक मोटर चालक के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह मोटर रोटेशन की दिशा बदलता है। कैपेसिटर तुलनित्र वोल्टेज (555 आईसी के अंदर) को स्थिर करते हैं। जब कोई इनपुट लागू नहीं होता है तो प्रतिरोधक पुल अप के रूप में कार्य करते हैं।

अवयव

एनई५५५ - २

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

खिलौना मोटर - 1

9वी बैटरी और कनेक्टर - 1

तारों

चरण 5: एच-ब्रिज आईसी

मेरा मानना था कि सभी ने एच-ब्रिज आईसी या डीसी मोटर कंट्रोल आईसी के बारे में सुना है। क्योंकि यह सभी मोटर चालक मॉड्यूल में सामान्य है। यह निर्माण में सरल है क्योंकि किसी बाहरी घटक को केवल तारों की आवश्यकता नहीं होती है। इसके लिए कोई कठिनाई नहीं है।

आमतौर पर उपलब्ध IC L293D है। अन्य भी उपलब्ध हैं।