|
Mostek H (H-bridge) |
| Autor |
Wiadomość |
Treker 
Posty: 892
Pomógł: 20 razy
Piwa: 70/53
Skąd: Gdynia
Programuję w:
Bascom
|
 Wysłany: 27 Wrz 06 03:56 Mostek H (H-bridge)
|
|
|
Mostki typu H (H-Bridge)
Mostek typu H lub H-Brige, jest to układ elektroniczny umożliwiający zmianę kierunku obrotu osi silnika prądu stałego (DC) po przez niejako zmianę polaryzacji (odwrócenie) zasilania silnika. Jest on używany bardzo często, w wielu sprzętach i pod różną postacią.
| Wikipedia napisał/a: | Mostek H jest układem elektrycznym umożliwiającym sterowanie kierunkiem działania silników prądu stałego (DC). Są one często używane w robotyce. Dostępne jako układy scalone, mogą też być budowane z oddzielnych części(elementów dyskretnych).
Pojęcie "mostek H" wywodzi się z typowego graficznego odwzorowania układu. Mostek ten jest zbudowany z 4 styków (elementy półprzewodnikowe bądź mechaniczne). Kiedy styki S1 i S4 są zamknięte, a S2 i S3 otwarte, do silnika będzie doprowadzone napięcie i zacznie się on kręcić. Poprzez otwarcie styków S1 i S4 oraz zamknięcie S2 i S3 zmieniamy kierunek przepływu prądu, tym samym zmieniając kierunek obrotu wirnika. |
Rys. 1. Graficzne przedstawienia działania mostka H.
Teraz najczęściej stosuje się scalone mostki np.: L293D czy L298, ale o nich później, mostki można wykonać także standardowo z tranzystorów, dawniej bipolarnych, a teraz gdy jest dostęp - z tanich MOSFET-ów, które oferują nam świetne parametry za niewielkie pieniądze. Jako przykład podam IRL540N który kosztuje ok 2-4zł, a oferuje nam napięcie Vdss 100V, prąd Id 36A, a rezystancja Rds(on), (czyli przy pełnym otwarciu) 0,044 Ohm. Więc składając mostek z takich tranzystorów możemy zasilać naprawdę duże silniki. Dodam jeszcze, że tranzystor ten posiada swój odpowiednik w postaci tranzystora z kanałem P (czyli przy tranzystorach bipolarnych coś w stylu tranzystora PNP, a kanał N to tak jakby NPN).
Część omawiająca mostki na MOSFET'ach została ukryta z powodu błędnych schematów.
Mostki z tranzystorów bipolarnych.
Mostek zbudowany z tranzystorów bipolarnych wygląda bardzo podobnie z tym, że trzeba stosować (przy większych prądach) dodatkowe stopnie z mniejszych tranzystorów, aby możliwe było wysterowanie bazy np. z portu mikroprocesora ( potrzebne duże wzmocnienie).Układ na tranzystorach BC337 i BC327 działa podobnie do wcześniejszych mostków na tranzystorach MOSFET z tym, że impulsy sterujące podawane są na środkowe tranzystory i dzięki temu otwierane są właściwe tranzystory przez, które płynie prąd silników. Taki mostek nie wytrzyma dużego prądu, ale do sterowania małymi silniczkami jest wystarczający prąd Imaxc tranzystora BC337 wynosi 800mA więc nie tak znowu mało.
 
Rys. 8a. Rys. 8b.
Schemat mostka na tranzystorach BC337 oraz BC327. Kolory strzałek: zielony - sygnał, niebieski, czerwony - prąd silnika.
Projekt Marka Tildena ze strony www.beam-online.com
Mostki scalone.
Teraz opiszę mostki scalone.
Stosowanie scalonego mostka znacznie ułatwia i minimalizuje układ. Np. robiąc małego robocika nie bardzo opłacalne jest robienie dodatkowej płytki na której trzeba umieścić 4 tranzystory na silnik więc łącznie 8 sztuk. Prościej, taniej i lżej będzie zastosować scalony mostek. Jedną taką kostką możemy załatwić całą część wykonawczą naszego robocika.
Scalonych mostków jest sporo różnią się głównie parametrami i nie ma sensu opisywanie każdego po kolei. Opisze dwa najpopularniejsze układy L293D i L298
L293D
Bardzo popularny układ „zapakowany” w obudowę 16DIP, łatwo dostępny w cenie od ok. 3.99zł do 14zł. Posiada cztery wejścia sterujące dwoma silnikami, sterowania odbywa się przez podanie logicznego „0” albo „1” na jedno z wejść. Dodatkowo układ posiada dwa wejścia enable służące do włączania/bądź wyłączania któregoś z silników. W najpopularniejszej konfiguracji wejścia te podłączane są do napięcia zasilania. L293D ma wbudowane diody zabezpieczające. Stały prąd jaki silnik może pobierać to 600mA, szczytowo do 1.2A, więc do zasilania małych silniczków jest jak znalazł. Dodatkowo układ został wyposażony w zabezpieczenie zapobiegające przegrzaniu.
L298
Układ mniej popularny od L293D, „opakowany” w obudowę Multiwatt15, łatwo dostępny w cenie od 6.99zł do ok 12zł. Posiada cztery wejścia sterujące dwoma silnikami, sterowania odbywa się przez podanie logicznego „0” albo „1” na jedno z wejść, układ posiada również dwa wejścia enable służące do włączania/bądź wyłączania któregoś z silników. Oraz dwa wejścia CURRENT SENSING do których podłącza się oporniki podłączone do masy, dzięki czemu układ sam może kontrolowac prąd obciążenie i w odpowiednim momencie go odłączyć. Prąd stały silnika to 2A w szczytach do 3A.
Rys. 9. Porównanie mostków scalonych L293D i L298.
Kliknij, aby powiększyć.
Schemat podłączenia układu L293D:
Rys. 10. Schemat podłączenia mostka scalonego L293D.
Schemat podłączenia układu L298:
Rys. 11. Schemat podłączenia mostka scalonego L298.
Schematy wyjaśniają chyba wszystko. Jedynie napiszę jeszcze o wejściach 1-2EN i 3-4EN w L293D, oraz ENABLE_A, ENABLE_B które umożliwiają nam sterowanie naszych silników z użyciem PWM - bardzo przydatna funkcja wykorzystywana np. do płynnego startu lub regulacji prędkości. Podajemy na to wejście sygnał prostokątny o regulowanej szerokości impulsów i czym szersze impulsy (większe wypełnienie przebiegu) tym większa moc idąca na silniki.
Warto wspomnieć również o możliwości łączenia kaskadowego układu L298, po więcej odsyłam do noty katalogowej (link pod artykułem).
Noty katalogowe:
Jak widać układ mostka H jest bardzo przydatny i powszechnie stosowany przy zasilaniu silników. Jest wiele opcji do zastosowania w naszych robotach zależnie od oczekiwań i potrzebnej mocy, od układu na przekaźnikach, tranzystorach bipolarnych, mosfet-ach po scalone mostki. Każdy może dobrać coś dla siebie.
Autorzy:
wikingc1 (cichy), Treker, Daniel93
Korekty tekstu oraz grafiki:
abxyz, Decado
Zmodyfikowano dnia 28.12.08 przez Daniela93:
1.Zmieniony przykład MOSFETa na początku artykułu.
2.Wprowadzone poprawki o PWM.
3.ZAWSZE przy MOSFET'ach trzeba stosować diody zabezpieczające, przed przepięciami!!! |
|
|
|
 |
|
 |
Więcej szczegółów
|
Wystawiono 8 piw(a):
madik, Majdan, Special11, JakubN, Mihau, Deimos, PredatoX, ragoip |
|
Treker
Posty: 892
Pomógł: 20 razy
Piwa: 70/53
Skąd: Gdynia
Programuję w:
Bascom
|
| Wysłany: 22 Gru 08 07:06
|
|
|
| Czekamy na komentarze. |
|
|
|
 |
|
|
swierkdeck
Posty: 52
Piwa: 4/4
Skąd: Warszawa
|
| Wysłany: 22 Gru 08 09:24
|
|
|
| Wszystko ładnie i przystępnie opisane, gratulacje. |
|
|
|
|
|
|
|
BoBBy
Posty: 373
Pomógł: 9 razy
Piwa: 23/3
Skąd: Katowice
Programuję w:
Bascom / C
|
| Wysłany: 22 Gru 08 09:35
|
|
|
Świetne opisy, przynajmniej dowiedziałem się, że istnieje takie coś jak MC34151  Świetnie napisany artykuł, | swierkdeck napisał/a: | | gratulacje. |
|
|
|
|
|
|
|
|
mskojon
Posty: 316
Pomógł: 22 razy
Piwa: 35/3
Skąd: Legionowo
Programuję w:
Bascom
|
| Wysłany: 22 Gru 08 10:07
|
|
|
Dodam, że warty uwagi jest też układ MAX4427, którego można zamówić jako próbkę ze strony www.maxim-ic.com, bardzo szeroko opisany tutaj.
Jest bardzo podobny do tego MC34151. |
|
|
| Ostatnio zmieniony przez mskojon 12 Lut 09 07:48, w całości zmieniany 1 raz |
|
|
|
|
|
pawel
Posty: 323
Pomógł: 15 razy
Piwa: 22/7
Skąd: Rybnik
Programuję w:
BASCOM, C
|
| Wysłany: 22 Gru 08 10:48
|
|
|
| Świetny artykuł, szczególnie przydał mi się opis do sterowania mosfetów, bo w tym to moja wiedza nie była zbyt głęboka. |
|
|
www.robotyka.net.pl |
|
|
|
|
|
Treker
Posty: 892
Pomógł: 20 razy
Piwa: 70/53
Skąd: Gdynia
Programuję w:
Bascom
|
| Wysłany: 22 Gru 08 10:52
|
|
|
Miło nam, z czasem artykuł będziemy rozwijać o kolejne "wątki".
Już znaleźliśmy kilka drobnych błędów i niedopowiedzeń - skorygujemy je do końca tygodnia (ale spokojnie, nie są to żadne znaczące błędy). |
|
|
|
|
|
|
|
dziadek46
Posty: 57
Postawił 13 piw(a)
Skąd: Pulawy
|
| Wysłany: 22 Gru 08 11:17
|
|
|
| Powiem tak, dla profesjonalistów elektroników temat jest jasny, ja dowiedziałem się dużo, przystępnie,bez zbędnych naukowych formułek, no to trzeba temat rozwijać. |
|
|
|
|
|
|
|
juras5
Posty: 78
Piwa: 2/1
Skąd: poznan
|
| Wysłany: 24 Gru 08 01:10
|
|
|
| Jakie diody przy l298? Mam 3 amperowe w domu mogą być, czy muszą być 2A? |
|
|
|
|
|
|
|
Treker
Posty: 892
Pomógł: 20 razy
Piwa: 70/53
Skąd: Gdynia
Programuję w:
Bascom
|
| Wysłany: 24 Gru 08 01:25
|
|
|
Mogą, tylko musisz pamiętać, że diody użyte w tym układzie muszą być szybkie  |
|
|
|
|
|
|
|
juras5
Posty: 78
Piwa: 2/1
Skąd: poznan
|
| Wysłany: 24 Gru 08 03:04
|
|
|
SB360 SCHOTTKY BARRIER RECTIFIER VOLTAGE: 20 TO 60V CURRENT: 3.0A
będą ok? |
|
|
|
|
|
|
|
BoBBy
Posty: 373
Pomógł: 9 razy
Piwa: 23/3
Skąd: Katowice
Programuję w:
Bascom / C
|
|
|
|
|
|
Daniel93
Posty: 397
Pomógł: 11 razy
Piwa: 42/13
Skąd: Sanok(okolica)
|
| Wysłany: 28 Gru 08 03:23
|
|
|
| Najlepsze są 1N5817-1N5822 |
|
|
|
|
|
|
|
dziadek46
Posty: 57
Postawił 13 piw(a)
Skąd: Pulawy
|
| Wysłany: 30 Gru 08 12:14
|
|
|
Bardzo sensowna i ogromnie pożyteczna pomoc, zwłaszcza dla nie elektroników!!!!
Mile widziane rozszerzenie tematu H-Bridge, np.PWM + mikrokontroler + silnik, np. wykład na temat "Co tworzy jądro lub rdzeń procesora", to tylko mała sugestia.? |
|
|
|
|
|
|
|
BoBBy
Posty: 373
Pomógł: 9 razy
Piwa: 23/3
Skąd: Katowice
Programuję w:
Bascom / C
|
| Wysłany: 30 Gru 08 12:21
|
|
|
| Przydałyby się również tabele prawdy do l293d i l298, i z tym związane jest moje pytanie - co się stanie gdy na wejścia l293d (1A, 2A albo 3A, 4A) podamy 1? Spali się, silniki się zatrzymają, albo coś jeszcze innego? |
|
|
|
|
|
|
|
Treker
Posty: 892
Pomógł: 20 razy
Piwa: 70/53
Skąd: Gdynia
Programuję w:
Bascom
|
| Wysłany: 30 Gru 08 12:57
|
|
|
| Tabele prawdy do tych układów, są w ich kartach katalogowych |
|
|
|
|
|
|
|
Maxo
Posty: 233
Pomógł: 2 razy
Piwa: 7/16
Skąd: Krynica-Zdrój/Kraków
|
| Wysłany: 02 Sty 09 06:13
|
|
|
Hm hm bardzo przydatny i czytelny artykuł, Zwłaszcza zasada działania przyda się dla amatorów żeby nie mylili mostku h z mostkiem na rzeczce albo mostkiem miedzy zebrami ;p
Od siebie dodał bym do opisu układów L293D i L298 ze mają wejścia PWM dla każdego z silników bo z opisu myślałem ze wogóle układy te nie mają "suche" sterowanie kierunkiem... dopiero na schemacie podłączeniowym zauważyłem ze jednak obsługują PWM... |
|
|
|
|
|
|
|
Treker
Posty: 892
Pomógł: 20 razy
Piwa: 70/53
Skąd: Gdynia
Programuję w:
Bascom
|
| Wysłany: 02 Sty 09 06:25
|
|
|
| Cytat: | | Schematy wyjaśniają chyba wszystko. Jedynie napiszę jeszcze o wejściach 1-2EN i 3-4EN w L293D, oraz ENABLE_A, ENABLE_B które umożliwiają nam sterowanie naszych silników z użyciem PWM - bardzo przydatna funkcja wykorzystywana np. do płynnego startu lub regulacji prędkości. Podajemy na to wejście sygnał prostokątny o regulowanej szerokości impulsów i czym szersze impulsy (większe wypełnienie przebiegu) tym większa moc idąca na silniki. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Maxo
Posty: 233
Pomógł: 2 razy
Piwa: 7/16
Skąd: Krynica-Zdrój/Kraków
|
| Wysłany: 03 Sty 09 12:24
|
|
|
| Wiem wiem... czytałem cały artykuł. Jednak nawet wzmianka "obsługują pwm o czym w najbliższym czasie/ poniżej "itd mogła by mieć miejsce ;] |
|
|
|
|
|
|
|
Sverre
Posty: 29
Skąd: Warszawa
|
|
|
|
|
|
olek12
Posty: 7
Skąd: Polska
|
| Wysłany: 07 Lut 09 01:36
|
|
|
Witam.
Mam pytanie odnoście układu L293D i jego brata L298.
Nianowicie czy niewykozystywana część układu (potrzebuję sterować jedynie jednym silnikiem) może "wisieć" w powietrzu? Czy wejścia muszą być podciągnięte pod któryś z biegunów zasialania, jak ma to miejscie w układach CMOS?
I jeszcze jedno pytanie.
Czy wejścia "A" mogą wiśieć w powietrzu (jedno z nich)?
Chodzi mi o zastosowanie na tych wejściach wyłaczników krańcowych.
Drązęk na osi silnika dochodzi do krańca i rozwiera styk łaczący dane wejście "A" ze sterownikiem.
Czy w takim wypadku wystarczy podać stan wysoki na drugie wejście "A" aby silnik zaczoł się obracać w przeciwną stonę? Czy musi być wymuszony Stan HL lub LH na wejściu?
Pozdrawiam
A-bra-X |
|
|
|
|
|
|
|
Special11
Posty: 327
Piwa: 16/24
Skąd: Włocławek
|
| Wysłany: 12 Lut 09 07:22
|
|
|
jp 1 i jp2 to wyjścia do sterowania, polecam podłączyć układ 555 do tego  |
|
|
|
|
|
|
|
eosik
Posty: 33
Otrzymał 2 piw(a)
Skąd: Włocławek
|
| Wysłany: 11 Mar 09 07:50
|
|
|
| mam pytanie. jakie proponujecie tranzystory do mostka na mosfetach?? chodzi mi o mostek, w ktorym sa 4 tranzystory tego samego typu. prosze o szybka odpowiedz, bo na zakupy chce jutro isc:PP |
|
|
|
|
|
|
|
BoBBy
Posty: 373
Pomógł: 9 razy
Piwa: 23/3
Skąd: Katowice
Programuję w:
Bascom / C
|
| Wysłany: 11 Mar 09 08:13
|
|
|
| olek12 napisał/a: | Witam.
Mam pytanie odnoście układu L293D i jego brata L298.
Nianowicie czy niewykozystywana część układu (potrzebuję sterować jedynie jednym silnikiem) może "wisieć" w powietrzu? Czy wejścia muszą być podciągnięte pod któryś z biegunów zasialania, jak ma to miejscie w układach CMOS?
I jeszcze jedno pytanie.
Czy wejścia "A" mogą wiśieć w powietrzu (jedno z nich)?
Chodzi mi o zastosowanie na tych wejściach wyłaczników krańcowych.
Drązęk na osi silnika dochodzi do krańca i rozwiera styk łaczący dane wejście "A" ze sterownikiem.
Czy w takim wypadku wystarczy podać stan wysoki na drugie wejście "A" aby silnik zaczoł się obracać w przeciwną stonę? Czy musi być wymuszony Stan HL lub LH na wejściu?
Pozdrawiam
A-bra-X |
Co do l293d, to jeżeli chcesz, żeby krańcówka zmieniała kierunek obrotów silnika to musisz nóżkę NC (normally closed) podpiąć do masy (logicznego 0), NO (normally open) do 5v (logicznego 1), a trzecią do mostka. inaczej nie działałoby to tak jak byś tego chciał - wciśniecie krańcówki zatrzymywałoby silnik. A co do zostawiania wolnych nóżek, to jeżeli podepniesz gnd do jednej i nic do drugiej to silnik będzie się kręcił, jakby gnd było stanem wysokim. Najlepiej jakbyś zobaczył to na żywo, bo dość trudno mi jest to wytłumaczyć. Więc jeżeli masz 293 i płytkę stykową to do dzieła |
|
|
|
|
|
|
|
eosik
Posty: 33
Otrzymał 2 piw(a)
Skąd: Włocławek
|
| Wysłany: 13 Mar 09 05:12
|
|
|
| wiec pomozecie z tymi tranzystorami?? jak zapytalem w sklepie o irl540, to sie za glowe zlapal facet i nic wiecej;/ jakie moga byc inne tranzystory?? moga miec mniejsza wydajnosc pradowa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FAQ
Szukaj
Mapa
Użytkownicy
Regulamin
Grupy
Rejestracja
Zaloguj
