Innocence du « mystérieux » pont en H : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Bonjour…..

Pour les nouveaux amateurs d'électronique, H-Bridge est un " mystérieux " (discret H-Bridge). De même pour moi. Mais, en réalité, il est innocent. Donc, ici, je suis tenté de révéler l'innocence du "mystérieux" H-Bridge.

Fond:

Quand j'étais dans le 9ème standard, je me suis intéressé au domaine des convertisseurs DC vers AC (onduleur). Mais je ne sais pas comment c'est fait. J'ai beaucoup essayé et j'ai finalement trouvé une méthode qui convertit le courant continu en courant alternatif mais ce n'est pas un circuit électronique, c'est un circuit mécanique. C'est-à-dire qu'un moteur à courant continu est couplé à une dynamo à courant alternatif. Lorsque le moteur tourne, la dynamo tourne également et produit du courant alternatif. Le courant alternatif provient du courant continu mais je ne suis pas satisfait car mon objectif est de concevoir un circuit électronique. Ensuite, j'ai découvert que cela se faisait via H-Bridge. Mais à cette époque, je ne connaissais pas grand-chose aux transistors et à leur fonctionnement. Donc je fais face à beaucoup de difficultés et de problèmes donc, H-Bridge est un "mystérieux" pour moi. Mais après quelques années, je conçois différents types de ponts en H. C'est ainsi que j'ai découvert l'innocence du « mystérieux » H-Bridge.

Résultats:

Aujourd'hui, différents circuits intégrés H-Bridge sont présents, mais cela ne m'intéresse pas. Parce qu'il n'a aucune difficulté, donc aucun débogage n'est nécessaire. Lorsque des échecs surviennent, nous en apprenons davantage. Je suis intéressé par le modèle de circuit discret (modèle à transistor). Donc, ici, je suis tenté de supprimer vos difficultés vers le H-Bridge. Et aussi je croyais que ce projet éliminerait votre peur envers les circuits de niveau transistor. Alors, nous commençons notre voyage….

Étape 1: Théorie du pont en H

Comment convertir AC en DC ? La réponse est simple, en utilisant un redresseur (principalement un redresseur à pont complet). Mais comment convertir DC en AC ? C'est plus difficile que ci-dessus. AC signifie que sa magnitude et sa polarité changent avec le temps. Nous avons d'abord essayé de changer la polarité, car c'est faire en sorte que le courant alternatif soit un courant alternatif. Après peu de réflexion, on observe que la polarité a changé en alternant la connexion de + et - simultanément. Pour cela, nous utilisons un interrupteur pour cela (SPDT). Le circuit est donné sur les figures. Les interrupteurs S1 et S3, les interrupteurs S2 et S4 ne s'allument pas simultanément car ils produisent un court-circuit ('électronique fumante').

• Lorsque les commutateurs S1 et S4 ON, le positif (+) est obtenu au point " a " et le négatif (-) est obtenu au point " b " (S2 et S3 OFF) (Figure 1.1).
• Lorsque S2 et S3 sont sur ON, le positif (+) est obtenu au point " b " et le négatif (-) est obtenu au point " a " (S1 et S4 OFF) (Figure 1.2).

Bingo !! nous l'avons eu, la polarité a changé. Ici, les interrupteurs sont actionnés manuellement pour une application pratique, les interrupteurs sont remplacés par des composants électroniques. Quels sont les composants ? Composants simples qui contrôlent un courant important en lui appliquant de petits courants. Ex:- relais, transistors, mosfet, IGBT, etc… Le relais est un composant électromécanique, commencé avec cela. Parce que c'est le simple.

Un circuit de modèle de travail de H-Bridge utilisant un commutateur est donné ci-dessous (Figure 1.3), les LED indiquent la polarité. Des résistances sont utilisées pour limiter le courant traversant la led et à travers lesquelles fournissent une tension de fonctionnement appropriée pour la led.

Composants:-

• Interrupteur unipolaire bidirectionnel (SPDT) - 4
• Pile 9V et connecteur - 1
• LED rouge - 1
• LED verte -1
• Résistance, 1k - 2
• Fils

Étape 2: Pont en H utilisant des relais

Qu'est-ce qu'un relais ?

C'est un composant électromécanique. La partie principale est une bobine, lorsque la bobine est alimentée, un champ magnétique est généré et attire un contact métallique et ferme le circuit. Le relais contient un commutateur SPDT, une jambe est normalement ouverte (NO), elle se ferme lorsque la bobine est sous tension, l'autre est normalement fermée (NC), elle est fermée lorsque la bobine ne s'active pas et une broche de nœud commun. Expliquez dans la figure.

Travail

Ici, le commutateur SPDT est remplacé par un relais. C'est la principale différence avec le circuit ci-dessus. La bobine du relais consomme environ 100 mA de courant, là pour un étage pilote est nécessaire pour augmenter le courant en réduisant l'impédance. Ici, je suis utilise un transistor comme élément conducteur. Les résistances R1 et R2 agissent comme des résistances d'abaissement, elles abaissent la tension de grille à la terre sans condition de signal d'entrée.

Le schéma électrique est donné ici. Un moteur de jouet agit comme la charge.

Composants

Relais 5V - 2

Moteur jouet (3v) - 1

Transistor, T1 & T2 - BC 547 -2

Résistance R1&R2 - 56K - 2

Pile 9V & connecteur - 1

Fils

Étape 3: H-Bride utilisant des transistors

MODÈLE - 1

Ici, les commutateurs individuels sont remplacés par des transistors discrets. Pour le contrôle de charge positive PNP sont utilisés et Pour le contrôle de charge négative NPN sont utilisés. NPN agit comme un interrupteur fermé lorsque la tension de grille est supérieure de 0,7 V à la tension d'émetteur. Ici, c'est aussi 0,7V. Pour PNP, il agit comme un interrupteur fermé lorsque la tension de grille est inférieure de 0,7 V à la tension d'émetteur. Ici, c'est 8,3 V, car ici la tension de l'émetteur PNP est de 9 V. Ici, les transistors PNP sont activés par un transistor NPN, il agit comme un déphaseur à 180 degrés. Il fournit les 8,3 V nécessaires au transistor PNP.

Travail

Lorsque l'entrée 1 est au niveau haut et que l'entrée 2 est au niveau bas, T1 est activé par l'action d'activation de son transistor de commande. Parce qu'il s'agit de NPN et que l'entrée est également élevée. T4 est également activé. Lorsque l'entrée est alternative, la sortie est également alternative. Les résistances R3, R4, R7, R8 servent de résistance de limitation de courant pour le courant de base. R1, R2 agissent comme des résistances de rappel pour T1 et T2. R5, R6 agissent comme des résistances de rappel.

Composants

T1, T2 - SS8550 - 2

T3, T4 - SS8050 - 2

Autre transistor - BC 547 - 2

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

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

Pile 9V et connecteur - 1

Fils

MODÈLE-2

Ici, les transistors de commande sont supprimés et une logique simple est utilisée. Ce qui réduit le matériel. La réduction du matériel est une chose très importante. Dans le modèle ci-dessus, les pilotes sont utilisés pour produire un potentiel négatif (par rapport à VCC) pour piloter le PNP. Ici, le négatif est pris de la moitié opposée du pont. C'est d'abord que le NPN est allumé, il produit un négatif à la sortie, il pilotera le transistor PNP. Toutes les résistances utilisées ici sont à des fins de limitation de courant. Le circuit est donné sur la figure.

Composants

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

R1, R2, R3, R4 - 47K - Batterie 49V et connecteur - 1 Fils

Étape 4: Pont en H utilisant NE555

Je suis très intéressé par ce circuit car ici utiliser 555 IC. Mon IC préféré.

NE 555

555 est un très bon IC pour les débutants. Fondamentalement, c'est une minuterie, mais elle fonctionne également comme oscillateur, commutateur, modulateur, bascule, etc., et maintenant je dis qu'elle agit également comme un pont en H. Ici, le 555 agit comme un interrupteur. Les broches 2 et 6 sont donc court-circuitées. Lorsqu'un positif (Vcc) est appliqué à ses broches 2 et 6, la sortie passe à l'état bas et lorsque l'entrée est basse, la sortie passe à l'état haut. L'étage de sortie 555 est un demi-circuit H-Bridge. Utilisez donc deux 555 sont utilisés.

Travail

Le circuit est donné sur la figure. Lorsque l'entrée 1 est au niveau haut et l'entrée 2 au niveau bas, le point « a » sera au niveau bas et le point « b » au niveau haut. quand l'entrée change la sortie change aussi. La charge est un moteur jouet. Il agit donc comme un pilote de moteur car il modifie le sens de rotation du moteur. les condensateurs stabilisent la tension du comparateur (à l'intérieur du 555 ic). Les résistances agissent comme des pull-ups lorsqu'aucune entrée n'est appliquée.

Composants

NE555 - 2

R1, R2 - -56K - 2

C1, C2 - 10nF - 2

Moteur jouet - 1

Pile 9V et connecteur - 1

Fils

Étape 5: CI H-BRIDGE

Je croyais que tout le monde avait entendu parler du circuit intégré H-Bridge ou du circuit intégré de commande de moteur à courant continu. Parce qu'il est commun à tous les modules de commande de moteur. Sa construction est simple car aucun composant externe n'a besoin que d'un câblage. Aucune difficulté pour cela.

Le CI couramment disponible est le L293D. D'autres sont également disponibles.