Madereva madogo ya H-Bridge - Misingi: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Halo na karibu tena kwa mwingine anayefundishwa! Katika ile ya awali, nilikuonyesha jinsi nilivyotengeneza koili katika KiCad kwa kutumia hati ya chatu. Kisha nikaunda na kujaribu tofauti kadhaa za koili ili kuona ni ipi inayofanya kazi bora zaidi. Kusudi langu ni kuchukua nafasi ya sumaku kubwa katika Uonyesho wa Sehemu ya 7 na coil za PCB.

Katika Agizo hili, nitafunika misingi ya daraja la H na kukuonyesha jinsi nitakavyotumia kudhibiti sehemu. Mwishowe, nitakutambulisha kwa baadhi ya madaraja ya H katika vifurushi vidogo vilivyopo sokoni.

Tuanze

Hatua ya 1: Mpango

Katika ujenzi wa asili nilikuwa nimefanya mipangilio kwa njia ambayo wakati coil inapata nguvu, inapinga au inasukuma sumaku pamoja na sehemu hiyo. Lakini wakati coil imezimwa nguvu, sumaku inavutiwa na kiini cha sumaku ya umeme na kwa hivyo sehemu hiyo inarudi katika nafasi yake ya asili. Kwa wazi, hii haitafanya kazi kwani hakuna msingi katika coil ya PCB. Kwa kweli nilikuwa na coil moja na shimo katikati kwa msingi lakini haikufanya kazi.

Bila msingi, sehemu hiyo itakaa katika nafasi yake mpya ingawa coil imepunguzwa nguvu. Ili kurudisha sehemu hiyo katika hali yake ya asili, sasa kupitia coil lazima ibadilishwe ambayo ingegeuza miti na wakati huu kuvutia sumaku.

Hatua ya 2: Misingi ya H-Bridge

Kubadilishwa kwa mahitaji ya sasa kunapatikana kwa kutumia mzunguko ambao una swichi 4 zilizopangwa kwa sura ya herufi kubwa H na kwa hivyo jina H-Bridge. Hii hutumiwa kawaida kubadili mwelekeo wa mzunguko wa motor DC.

Mpangilio wa kawaida wa daraja la H umeonyeshwa kwenye picha ya 1. Mzigo / motor (au coil ya PCB kwa upande wetu) imewekwa kati ya miguu miwili kama inavyoonyeshwa.

Ikiwa swichi S1 na S4 zimefungwa, mtiririko wa sasa unavyoonekana kwenye picha ya 3, na wakati swichi S2 na S3 zimefungwa, mtiririko wa sasa unaelekea upande mwingine kama inavyoonekana kwenye picha ya 4.

Uangalifu lazima uchukuliwe kuwa swichi S1 na S3 au S2 na S4 hazifungwi kamwe kama inavyoonyeshwa. Kufanya hivyo kutapunguza usambazaji wa umeme na kunaweza kuharibu swichi.

Niliunda mzunguko huu halisi kwenye ubao wa mkate kwa kutumia vifungo 4 vya kushinikiza kama swichi na motor kama mzigo. Kubadilishwa kwa mwelekeo wa mzunguko kunathibitisha kuwa mwelekeo wa sasa umegeuzwa pia. Kubwa!

Lakini sitaki kukaa hapo na kushinikiza vifungo mwenyewe. Ninataka mdhibiti mdogo afanye kazi hiyo kwangu. Ili kujenga mzunguko huu, tunaweza kutumia MOSFET kama swichi.

Hatua ya 3: Madaraja madogo ya H

Kila sehemu itahitaji MOSFET 4. Kama unaweza kufikiria, mzunguko wa kudhibiti utakuwa mkubwa sana kwa sehemu 7 pamoja na vifaa vingine vya kupendeza kuendesha lango la kila MOSFET ambayo mwishowe inashinda lengo langu la kufanya onyesho liwe dogo.

Ningeweza kutumia vifaa vya SMD lakini bado ingekuwa kubwa na ngumu. Ingekuwa rahisi zaidi ikiwa kungekuwa na IC iliyojitolea. Sema kwa PAM8016, IC na vifaa vyote vilivyotajwa hapo awali kwenye kifurushi kidogo cha 1.5 x 1.5mm!

Kwa kuangalia mchoro wake wa kuzuia kazi kwenye data ya data, tunaweza kuona daraja la H, madereva ya lango pamoja na kinga fupi ya mzunguko na kuzima mafuta. Mwelekeo wa sasa kupitia coil unaweza kudhibitiwa kwa kutoa pembejeo mbili tu kwa chip. Tamu!

Lakini kuna shida moja. Kuunganisha chip hii ndogo itakuwa ndoto ya ndoto kwa mtu ambaye uzoefu wake tu na kutuliza tena ni taa za LED na vipinga. Hiyo pia kwa kutumia chuma! Lakini niliamua kuipiga risasi hata hivyo.

Kama mbadala, nilipata DRV8837, ambayo hufanya kitu kimoja lakini ni kubwa kidogo. Wakati niliendelea kutafuta njia mbadala za kuuza kwa urahisi kwenye LCSC, nilikutana na FM116B ambayo ni kitu kile kile lakini kwa nguvu ndogo na katika kifurushi cha SOT23 ambacho kinaweza kuuzwa kwa mkono. Kwa bahati mbaya, baadaye niligundua kuwa sikuweza kuiagiza kwa sababu ya maswala ya usafirishaji.

Hatua ya 4: Kufanya Bodi za Kuzuka

Kabla ya kutekeleza ICs kwenye PCB ya mwisho, kwanza nilitaka kujaribu ikiwa ninaweza kudhibiti sehemu kama inavyotakiwa. Kama unavyoona, IC sio rafiki wa mkate na pia ujuzi wangu wa kutengeneza sio mzuri kwa kuziba waya za shaba moja kwa moja. Ndio sababu niliamua kutengeneza bodi ya kuzuka kwani hazipatikani kwa urahisi sokoni. Bodi ya kuzuka "inavunja" pini za IC kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa ambayo ina pini zake ambazo zimepangwa kikamilifu kwa ubao wa mkate bila kuuza, ikikupa ufikiaji rahisi wa kutumia IC.

Kuangalia datasheet husaidia katika kuamua ni pini gani zinazopaswa kuvunjika. Kwa mfano, katika kesi ya DRV8837:

• IC ina pini mbili za usambazaji wa umeme, moja kwa mzigo / motor (VM) na nyingine kwa mantiki (VCC). Kwa kuwa nitatumia 5V kwa wote wawili, nitaunganisha pini hizo mbili pamoja.
• Ifuatayo ni pini ya Kulala. Ni pini ya chini ya kazi, i.e. kuiunganisha na GND itaweka IC katika hali ya kulala. Nataka IC iwe hai wakati wote na kwa hivyo nitaiunganisha kabisa na 5V.
• Pembejeo zina vipinga-ndani vya kuvuta ndani. Kwa hivyo hakuna haja ya kuwapa wale walio kwenye bodi.
• Jedwali pia linasema kuweka capacu ya kupuuza ya 0.1uF kwenye pini za VM na VCC.

Kuweka nukta zilizo hapo juu akilini, nilibuni bodi ya kuzuka kwa IC huko KiCad na nikatuma faili za Gerber kwa JLCPCB kwa utengenezaji wa PCB na Stencil. Bonyeza hapa kupakua faili za Gerber.

Hatua ya 5: Kudhibiti Sehemu

Mara tu nilipopokea PCB zangu na stencil kutoka kwa JLCPCB, nilikusanya bodi. Hii ilikuwa mara yangu ya kwanza kutumia stencil na kuuza IC ndogo. Vidole vimevuka! Nilikuwa nikitumia chuma cha kitambaa kama bamba la kuangaziwa.

Lakini bila kujali ni kiasi gani nilijaribu kulikuwa na daraja moja la kuuza chini ya PAM8016. Kwa bahati nzuri, DRV8837 ilifanikiwa kwenye jaribio la kwanza!

Ifuatayo ni kujaribu ikiwa ninaweza kudhibiti sehemu hiyo. Kwa mujibu wa hati ya data ya DRV8837, ninahitaji kutoa JUU au CHINI kwa pini IN1 na IN2. Wakati IN1 = 1 & IN2 = 0, sasa inapita katika mwelekeo mmoja na wakati IN1 = 0 & IN2 = 1, mtiririko wa sasa kwa mwelekeo tofauti. Inafanya kazi!

Usanidi hapo juu unahitaji pembejeo mbili kutoka kwa microcontroller na pembejeo 14 kwa onyesho kamili. Kwa kuwa pembejeo mbili kila wakati zinakamilishwa, ikiwa IN1 iko juu basi IN2 iko chini na kinyume chake, badala ya kutoa pembejeo mbili tofauti, tunaweza kutuma moja kwa moja ishara (1 au 0) kwa pembejeo moja wakati ingizo lingine limetolewa baada ya kupitishwa kupitia lango SIO linalobadilisha. Kwa njia hii, tunaweza kudhibiti sehemu / coil kwa kutumia pembejeo moja tu sawa na onyesho la kawaida la sehemu 7. Na ilifanya kazi kama inavyotarajiwa!

Hatua ya 6: Ni nini Kinachofuata?

Kwa hivyo ndio hiyo kwa sasa! Hatua inayofuata na ya mwisho itakuwa kuchanganya coil 7 na madereva ya H-Bridge (DRV8837) pamoja kwenye PCB moja. Kwa hivyo endelea kufuatilia hilo! Napenda kujua maoni yako na maoni yako kwenye maoni hapa chini.

Asante kwa kushikamana hadi mwisho. Natumai nyote mnapenda mradi huu na mmejifunza kitu kipya leo. Jisajili kwenye kituo changu cha YouTube kwa miradi kama hiyo.