Comment faire un pont en H : 15 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Un pont en H est un type de circuit que vous pouvez utiliser pour faire tourner un moteur à courant continu réversible dans le sens horaire et antihoraire.

En d'autres termes, ce circuit vous permet d'inverser rapidement la direction dans laquelle tourne un moteur en utilisant un commutateur ou une puce de contrôleur pour changer sa direction.

Je vais vous montrer comment créer la forme de pont en H la plus simple et la plus fiable que je connaisse. Je dois vous avertir que ce n'est en aucun cas la meilleure conception de pont en H et, en fait, il présente quelques lacunes que j'expliquerai plus tard.

Cependant, si vous n'avez jamais fait de pont en H auparavant ou si vous avez simplement besoin d'un circuit capable d'inverser le sens de rotation d'un moteur, ce circuit est une solution rapide et facile.

Veuillez noter:

Ce pont en H n'est pas bon. Vous pouvez faire de bien meilleurs ponts en H simples et je garde cela à des fins d'archivage. Découvrez ce Skitter Bot Instructable pour apprendre à en faire un plus facile.

Étape 1: Allez chercher des trucs

Voici ce que vous devez obtenir:

4 - Relais Reed SPST 5VDC 1 - Relais Reed SPDT 5VDC 1 - Paquet de pinces de batterie 9V 1 - Batterie 9V 1 - Interrupteur à bascule ou à glissière (SPST) 1 - Régulateur de tension 7805 1 - Carte électronique 1 - Moteur à courant continu

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Étape 2: La vérité sur les ponts en H

Un pont en H est une série de quatre commutateurs contrôlables dans lesquels se trouvent deux ensembles de deux commutateurs.

Un ensemble d'interrupteurs lorsqu'il est fermé permet à l'électricité de circuler dans un sens. L'autre ensemble d'interrupteurs permet à l'électricité de circuler dans la direction opposée.

Une autre caractéristique importante d'un pont en H est qu'il peut généralement utiliser une tension plus faible (5VDC à partir d'un microcontrôleur, par exemple) pour contrôler une tension beaucoup plus grande (12VDC utilisé pour alimenter un moteur). Ces deux sources de tension distinctes sont maintenues isolées l'une de l'autre.

Les ponts en H peuvent être réalisés avec 4 relais ou 4 transistors.

Le meilleur type de pont en H est constitué de transistors car ceux-ci peuvent facilement être utilisés pour contrôler la vitesse d'un moteur (en utilisant la tension la plus faible pour moduler la tension beaucoup plus élevée du moteur). Un pont en H fabriqué à l'aide de relais (comme celui que nous fabriquons) ne peut pas facilement être utilisé pour changer la vitesse d'un moteur (à moins, bien sûr, que la tension du moteur ne soit fournie à partir d'une source d'alimentation capable d'être modulée… c'est-à-dire le pont en H lui-même ne peut pas moduler la source d'alimentation pour faire baisser le moteur. La puissance doit être diminuée pour ralentir le moteur avant qu'il ne traverse le pont en H).

Étape 3: Comment ça marche

Le pont en H que nous fabriquons utilise des relais.

Ce que cela signifie pour vous, c'est que le moteur tournera aussi vite qu'il le pourra dans un sens puis, lorsqu'il sera inversé, tournera aussi vite que possible dans l'autre sens. La seule chose qui ralentira la rotation du moteur est si vous avez un contrôleur qui peut moduler le 9VDC le signal d'alimentation AVANT qu'il n'entre dans le pont en H.

Lorsque les bobines du "Relais 1" et du "Relais 4" sont tirées vers le haut (de l'électricité les traverse), alors le moteur tournera vers l'avant (voir "Image 1").

Lorsque les bobines sur "Relay 2" et "Relay 3" sont tirées vers le haut (l'électricité les traverse), alors le moteur tournera vers l'arrière (voir "Image 2").

Lorsque les bobines du "Relais 1" et du "Relais 2" sont élevées (l'électricité les traverse), le moteur s'arrête de tourner (voir "Image 3").

Lorsque les bobines du "Relais 3" et du "Relais 4" sont élevées (l'électricité les traverse), le moteur s'arrête de tourner (voir "Image 4").

********ATTENTION***********

Vous voulez ÉVITER:

"Relais 1" et "Relais 3" tirés haut. Il s'agit d'un court-circuit car il n'y a pas de charge pour le passage de l'électricité. De mauvaises choses vont arriver ! (voir "Image 5")

"Relais 2" et "Relais 4" tirés haut. Il s'agit d'un court-circuit car il n'y a pas de charge pour le passage de l'électricité. De mauvaises choses vont arriver ! (imaginez "Image 6")

Plus de 2 relais étant tirés haut en même temps. De mauvaises choses vont arriver.

Étape 4: À propos de notre circuit

Notre circuit comprend un pont en H composé de 4 relais SPST (unipolaire unidirectionnel) et 1 relais SPDT supplémentaire (unipolaire bidirectionnel) qui sera utilisé pour basculer entre les 2 jeux de 2 relais. D'accord…. c'est ainsi que cela fonctionne… L'alimentation de la batterie va au régulateur de tension 7805 où elle est convertie en 5V. L'alimentation de la batterie va également au "Relais 1" et au "Relais 2" où elle va au moteur (mais nous prenons de l'avance). L'alimentation 5V va à la fois à la bobine du relais SPDT et c'est passant également par le relais SPDT. Ainsi, lorsque l'interrupteur est fermé, le 5V traverse la bobine du relais SPDT et le 5V est également acheminé via le relais SPDT vers les bobines du "Relais 1" et du "Relais 4" les forçant à se fermer. Cela permet au 9V de traverser le "Relais 1" et le "Relais 4" de manière à ce que le moteur puisse tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. En d'autres termes, lorsque nous fermons l'interrupteur connecté à la bobine du relais SPDT, nous déclenchons le pont en H pour permettre au moteur de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. Par conséquent, si nous voulons que le moteur tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, nous aurons besoin de faire est de pousser le commutateur dans la direction opposée. Cela changera le chemin par lequel l'électricité passe à travers le relais SPDT et fermera à son tour "Relais 2" et "Relais 3" (et par extension ouvrira "Relais 1" et "Relais 4").

Étape 5: commencez votre soudure

Soudez vos 4 relais SPST au PCB aussi près que possible les uns des autres (voir image secondaire). aussi près que possible des relais SPST (voir image secondaire) Enfin, dans les registres à l'extrême gauche ou à droite de la carte, soudez votre régulateur 7805 5V (voir image secondaire). Vous devriez maintenant avoir tout vos principaux composants connectés à la carte (voir image principale).

Étape 6: Soudez quelques fils

Vous allez maintenant vouloir connecter des fils à vos composants afin qu'ils soient réellement câblés ensemble et puissent faire des choses.

Pour commencer, soudez un fil noir sur un côté de la bobine sur chaque relais SPST. Choisissez un endroit sur le PCB où il y a au moins 8 emplacements vides et ils ne sont connectés à aucun des composants, puis soudez les 4 fils ensemble sur la face inférieure de la carte.

Étape 7: Soudez quelques fils supplémentaires

Vous devez ensuite connecter deux fils à chacune des broches de sortie du relais SPDT. Considérez chacun de ces deux fils appartenant au même ensemble de fils. Connectez un jeu de fils aux bobines des deux relais les plus proches. Connectez l'autre jeu de fils aux bobines des deux relais les plus éloignés (pour plus de précisions, voir les notes d'image).

Étape 8: Soudez encore plus de fils

Connectez la broche du milieu du premier relais à l'entrée 9V du régulateur de tension. Connectez la broche du milieu du deuxième relais à la terre (l'endroit avec tous les fils noirs connectés ensemble). Connectez la broche du milieu du troisième relais à l'entrée 9V du régulateur de tension. Connectez la broche du milieu du quatrième relais à la terre (l'endroit avec tous les fils noirs connectés ensemble).

Pour plus de précisions, voir les images ci-dessous.

Étape 9: Qui aurait pensé qu'il y aurait autant de fils ?

Connectez l'autre extrémité de l'un de ces fils à la broche d'entrée du relais SPDT. Connectez l'autre fil à la bobine du relais SPDT.

Et puis il y a la question de l'interrupteur. Un fil de l'interrupteur va à la bobine du relais SPDT et l'autre fil de l'interrupteur va à la terre.

Ce serait également le bon moment pour attacher un fil noir entre la terre et la broche du milieu du régulateur de tension.

Étape 10: Attachez un Plug You Sexy Beast

Vous allez vouloir pouvoir allumer votre pont en H, n'est-ce pas ? Et peu importe à quel point vous pouvez penser que vous êtes sexy, la seule façon de l'allumer est avec l'électricité.

Alors, attachez le fil rouge de la prise 9V à l'entrée 9V du régulateur de tension. Et puis attachez le fil noir à tous les autres fils de terre de la carte.

Étape 11: Pour quelques fils de plus

Attachez 5 de fil aux broches sur le côté des tubes de relais SPST qui n'ont actuellement aucun fil attaché.

S'il y a un fil rouge +9V sur la broche du milieu d'un côté du tube qui contient actuellement des fils, attachez également un fil rouge sur le côté auquel vous attachez actuellement les fils. S'il y a un fil noir sur le côté avec tous les fils, attachez un fil noir de ce côté.

Étape 12: nettoyage

Coupez tout le fil supplémentaire sur la face inférieure de la planche.

Coupez le plus près possible de la planche sans casser les connexions.

Cela empêchera les fils de se croiser plus tard.

Étape 13: Tester… Tester… 1… 2… 3…

Il est maintenant temps de voir si cela fonctionne. Pensez au fil rouge et noir le plus proche d'un bord du tableau comme un seul ensemble. Considérez les fils rouge et noir plus loin comme un autre ensemble. Dans l'image ci-dessous, j'ai torsadé les deux fils de chaque ensemble. Lorsque le pont en H est déclenché par le relais SPDT, l'un ou l'autre ensemble, à un moment donné, sera alimenté. Donc, si nous devions attacher une LED en série avec une résistance de 220 ohms à chaque ensemble, lorsque nous branchons une batterie et actionnons l'interrupteur, une LED s'allumera ou l'autre s'allumera (voir les images ci-dessous).

DépannageSi votre pont en H ne fonctionne pas de cette façon, assurez-vous:1. Vous utilisez le bon "ensemble" de fils2. Tous vos fils sont acheminés correctement (Voir schéma ci-dessous)3. Vous avez effectué toutes les connexions soudées appropriées et il ne manque aucun fil4. Vous n'avez pas de fils croisés (le régulateur de tension sera très probablement extrêmement chaud si vous le faites. Vous devriez également pouvoir voir où il est croisé… généralement.)5. Vos relais fonctionnent (vous pouvez vérifier en reliant l'extrémité positive de la bobine directement à la source d'alimentation 5V. Lorsque vous faites cela, vous devriez entendre un petit clic)6. Votre batterie n'est pas morte (touchez rapidement une LED et voyez si elle s'allume)7. Votre LED n'est pas morte (essayez une autre LED)8. Votre LED n'est pas à l'envers et n'empêche pas le flux d'électricité (essayez de la retourner).9. Les dieux de l'électronique ne vous en veulent pas.

Étape 14: connexion du moteur

C'est là que ça devient un peu délicat.

Puisque nous voulons que l'électricité circule dans le moteur à la fois vers l'avant et vers l'arrière, nous allons vouloir attacher un ensemble de fils au moteur avec la polarité correcte et l'autre ensemble de fils au moteur avec une polarité inversée.

En d'autres termes, le noir d'un ensemble est associé au rouge d'un autre ensemble, puis attaché au fil rouge du moteur. Et le rouge d'un ensemble est associé au noir de l'autre ensemble et attaché au fil noir du moteur.

Ou pour simplement voir ce qui se passe, il suffit de regarder attentivement l'image. Cela devrait avoir du sens.

Étape 15: Améliorez votre Artbot

En plus de l'utiliser pour tout un tas d'applications pratiques, vous pouvez désormais également utiliser votre pont en H pour que votre robot de dessin fantaisie se déplace dans deux directions.

Surveillez vos arrières Jackson Pollack ! Nous tirerons sur ta tombe !

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