ब्रेडबोर्ड पर एच-ब्रिज: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:24

एच-ब्रिज एक सर्किट है जो एक मोटर को आगे और पीछे चला सकता है। यह एक बहुत ही सरल सर्किट हो सकता है जिसके निर्माण के लिए केवल कुछ मुट्ठी भर घटकों की आवश्यकता होती है। यह निर्देशयोग्य दर्शाता है कि एक बुनियादी एच-ब्रिज को कैसे ब्रेडबोर्ड किया जाए। पूरा होने पर आपको एच-ब्रिज के बुनियादी संचालन से परिचित होना चाहिए और अधिक जटिल संस्करणों पर आगे बढ़ने के लिए तैयार रहना चाहिए जो बड़े, अधिक शक्तिशाली मोटर्स का समर्थन कर सकते हैं।

चरण 1: भागों को इकट्ठा करना

केवल कुछ हिस्सों की जरूरत है। १) एक ब्रेड बोर्ड२) एक छोटी डीसी मोटर जो ~ ७ वोल्ट३ पर काम करने में सक्षम है) एक ९-वोल्ट बैटरी और बैटरी स्नैप४) चार छोटे सिग्नल एनपीएन ट्रांजिस्टर। हम यहां 2N2222A का उपयोग कर रहे हैं। 2N3904 एक और सामान्य भाग संख्या है और हजारों अन्य करेंगे। 5) चार 22k ओम रेसिटर 6) दो पुश बटन स्विच 7) जंपर्स या अतिरिक्त तार सब कुछ हुक करने के लिए

चरण 2: एच-ब्रिज थ्योरी

एच-ब्रिज एक सर्किट है जो डीसी मोटर को आगे और पीछे चला सकता है। मोटर को एक या दूसरे तरीके से चालू करने के लिए वोल्टेज की ध्रुवता को बदलकर मोटर की दिशा बदल दी जाती है। यह एक छोटी मोटर के लीड्स पर 9 वोल्ट की बैटरी लगाकर और फिर दिशा बदलने के लिए टर्मिनलों को स्विच करके आसानी से प्रदर्शित किया जाता है। एच-ब्रिज को मूल सर्किट के आधार पर इसका नाम दिया गया है जो इसके संचालन को प्रदर्शित करता है। सर्किट में चार स्विच होते हैं जो जोड़े में लागू होने पर सर्किट को पूरा करते हैं। जब स्विच S1 और S4 बंद हो जाते हैं तो मोटर को शक्ति और स्पिन मिलती है। जब S2 और S3 बंद हो जाते हैं तो मोटर को शक्ति मिलती है और दूसरी दिशा में घूमती है। ध्यान दें कि शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए S1 और S2 या S3 और S4 को कभी भी एक साथ बंद नहीं किया जाना चाहिए। जाहिर तौर पर भौतिक स्विच अव्यावहारिक हैं क्योंकि कोई भी वहां नहीं जा रहा है, जो अपने रोबोट को आगे या पीछे ले जाने के लिए जोड़े में स्विच कर रहा है। यहीं से ट्रांजिस्टर आते हैं। एक ट्रांजिस्टर एक सॉलिड स्टेट स्विच के रूप में कार्य करता है जो तब बंद हो जाता है जब इसके आधार पर एक छोटा करंट लगाया जाता है। क्योंकि ट्रांजिस्टर को सक्रिय करने के लिए केवल एक छोटे से करंट की आवश्यकता होती है, हम एक सिग्नल के साथ सर्किट का आधा हिस्सा पूरा करने में सक्षम होते हैं। शुरू करने के लिए यह पर्याप्त सिद्धांत है तो चलिए निर्माण शुरू करते हैं।

चरण 3: एच-ब्रिज को शक्ति देना

हम बिजली की लाइनें बिछाकर शुरुआत करेंगे। अपने बैटरी स्नैप को पावर बस के एक कोने से कनेक्ट करें। कन्वेंशन सकारात्मक वोल्टेज को ऊपरी पंक्ति से और नकारात्मक को नीचे की पंक्ति से जोड़ने के लिए क्रमशः उच्च और निम्न संकेतों को दर्शाता है। फिर हम पावर बसों के ऊपर और नीचे के सेट को जोड़ते हैं।

चरण 4: ट्रांजिस्टर एक स्विच के रूप में

अगला कदम ट्रांजिस्टर स्थापित करना है। सिद्धांत खंड में याद रखें कि एच-ब्रिज बनाने के लिए हमें चार स्विच की आवश्यकता है, इसलिए हम यहां सभी चार ट्रांजिस्टर का उपयोग करेंगे। हम ब्रेडबोर्ड के लेआउट तक भी सीमित हैं, इसलिए वास्तविक सर्किट एच अक्षर के समान नहीं होगा। वर्तमान प्रवाह को समझने के लिए एक ट्रांजिस्टर पर एक त्वरित नज़र डालते हैं। प्रत्येक ट्रांजिस्टर पर तीन पैर होते हैं जिन्हें कलेक्टर, बेस और एमिटर के रूप में जाना जाता है। सभी ट्रांजिस्टर समान क्रम साझा नहीं करते हैं, इसलिए यदि आप चरण एक में उल्लिखित भाग संख्याओं में से किसी एक का उपयोग नहीं कर रहे हैं, तो डेटाशीट से परामर्श करना सुनिश्चित करें। जब आधार पर एक छोटा करंट लगाया जाता है, तो एक और बड़ा करंट कलेक्टर से दूसरे तक प्रवाहित होता है। उत्सर्जक यह महत्वपूर्ण है इसलिए मैं इसे फिर से कहूंगा। एक ट्रांजिस्टर एक छोटे करंट को एक बड़े करंट को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। इस मामले में एमिटर को हमेशा जमीन से जोड़ा जाना चाहिए। ध्यान दें कि वर्तमान प्रवाह नीचे की आकृति में एक छोटे तीर द्वारा दर्शाया गया है।

चरण 5: ध्रुवीयता स्विच करना

अब हम हर दूसरे ट्रांजिस्टर के लिए ओरिएंटेशन को फ़्लिप करते हुए, ब्रेडबोर्ड के निचले आधे हिस्से पर ट्रांजिस्टर को लाइन करने जा रहे हैं। आसन्न ट्रांजिस्टर की प्रत्येक जोड़ी एच-ब्रिज के आधे हिस्से के रूप में काम करेगी। कुछ जंपर्स को फिट करने के लिए और अंततः मोटर लीड करने के लिए बीच में एक पर्याप्त जगह छोड़ी जानी चाहिए। इसके बाद हम ट्रांजिस्टर के कलेक्टर और एमिटर को क्रमशः पॉजिटिव और नेगेटिव पावर बसों से जोड़ेंगे। अंत में हम जम्पर्स जोड़ेंगे जो मोटर लीड से जुड़ेंगे। बेस सक्रिय होने पर ट्रांजिस्टर अब करंट पास करने के लिए तैयार हैं।

चरण 6: सिग्नल लागू करना

हमें प्रत्येक ट्रांजिस्टर में जोड़े में एक छोटा करंट लगाने की जरूरत है। पहले हमें प्रत्येक ट्रांजिस्टर के आधार पर एक प्रतिरोधक को जोड़ने की आवश्यकता है। इसके बाद हम एक स्विच को जोड़ने की तैयारी में प्रतिरोधों के प्रत्येक सेट को एक सामान्य बिंदु से जोड़ेंगे। फिर हम दो स्विच जोड़ेंगे जो सकारात्मक बस से भी जुड़ते हैं। ये स्विच एक बार में एच-ब्रिज के आधे हिस्से को सक्रिय कर देंगे। और अंत में हम मोटर को हुक कर देते हैं। बस, इतना ही। अपनी बैटरी कनेक्ट करें और अपने सर्किट का परीक्षण करें। जब एक बटन दबाया जाता है तो मोटर को एक दिशा में घूमना चाहिए और दूसरे बटन को धक्का देने पर विपरीत दिशा में। दो बटन एक ही समय में सक्रिय नहीं होने चाहिए।

चरण 7: एक स्पष्ट चित्र प्राप्त करना

यदि आप इसे संदर्भ के लिए सहेजना चाहते हैं तो यहां संपूर्ण सर्किट का आरेख है। मूल ग्राफिक्स Oomlout के सौजन्य से हैं।

चरण 8: हां को अधिक शक्ति

ठीक है, तो आपके पास ब्रेडबोर्ड पर एक चमकदार नया एच-ब्रिज है। अब क्या? महत्वपूर्ण बात यह है कि आप समझते हैं कि एक बुनियादी एच-ब्रिज कैसे काम करता है और आवश्यक चीजें समान हैं, चाहे आप कितनी भी ताकत लगा रहे हों। बड़े मोटर्स और अधिक शक्ति का समर्थन करने के लिए इसे एक कदम आगे ले जाने के लिए यहां कुछ युक्तियां दी गई हैं। - मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए आप दो स्विच के स्थान पर पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (PWM) का उपयोग कर सकते हैं। यह तब आसान होता है जब आपके पास एक माइक्रोकंट्रोलर होता है और इसे 555 या 556 टाइमर आईसी और कुछ पैसिव्स के साथ बहुत अधिक परेशानी के बिना भी पूरा किया जा सकता है। - उच्च शक्ति मोटर्स का समर्थन करने की कुंजी उच्च शक्ति ट्रांजिस्टर है। TO-220 मामलों में मध्यम शक्ति ट्रांजिस्टर और पावर MOSFETs हमारे द्वारा उपयोग किए जा रहे कम शक्ति TO-92 ट्रांजिस्टर की तुलना में काफी अधिक शक्ति को संभाल सकते हैं। उचित हीटसिंक भी क्षमता में वृद्धि करेगा। - शॉर्ट सर्किट को रोकने और वर्तमान प्रवाह को अनुकूलित करने के लिए अधिकांश एच-ब्रिज एनपीएन और पीएनपी ट्रांजिस्टर दोनों का उपयोग करके बनाए गए हैं। हमने सर्किट को सरल बनाने के लिए यहां केवल NPN का उपयोग किया है। - फ्लाईबैक डायोड का उपयोग आमतौर पर उच्च शक्ति वाले एच-ब्रिज में किया जाता है, ताकि बाकी सर्किट को खतरनाक वोल्टेज से बचाया जा सके जो बिजली के डिस्कनेक्ट होने पर मोटर के कॉइल द्वारा उत्पन्न होते हैं। ये डायोड वर्तमान प्रवाह की दिशा में ट्रांजिस्टर में लागू होते हैं और इन हानिकारक ईएमएफ बैक वोल्टेज का विरोध करते हैं। - टीआईपी 102 और टीआईपी 107 पूरक पावर ट्रांजिस्टर की एक जोड़ी है जो फ्लाईबैक डायोड में बनाया गया है। टीआईपी १२२/१२७ और १४२/१४७ पावर ट्रांजिस्टर के समान जोड़े हैं। यदि आप आपको चलते रहना चाहते हैं तो यह आपको सही दिशा में रखने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।