Robot deb atash mumkin bo'lgan deyarli har bir qurilma har xil turdagi motorlardan foydalanadi va, qoida tariqasida, ularning aksariyati motorlardir. to'g'ridan-to'g'ri oqim. DC motorlar ishlatiladigan muhim xususiyat - bu qarama-qarshi yo'nalishda aylanish qobiliyati. Buni amalga oshirish uchun H-ko'prigi ishlatiladi.

DC motorlarida aylanish yo'nalishini o'zgartirish uchun ta'minotning polaritesini o'zgartirish, ya'ni, boshqacha qilib aytganda, minus bilan plyusni o'zgartirish kifoya. Shu sababli, oqim teskari yo'nalishda oqishni boshlaydi, bu vosita ichidagi magnit oqimning o'zgarishiga olib keladi, bu esa vosita milining teskari yo'nalishda aylanishiga olib keladi. Quyidagi animatsiya H-ko'prigi qanday ishlashini ko'rsatadi:

H-ko'prikli dvigatelni boshqarish

Oqim yo'nalishini o'zgartirish dvigatelning aylanish yo'nalishini o'zgartirishga olib kelishini tushunish oson. Ushbu kalitlarning o'rniga siz tranzistorlar yordamida H-ko'prigini yig'ishingiz va ularni mikrokontroller yordamida boshqarishingiz mumkin.

Qoida tariqasida, yuqori quvvatli motorlar uchun H-ko'prigi MOSFET tranzistorlarida qurilgan. Bir vaqtlar bunday H-ko'priklar iqtisodiy sabablarga ko'ra juda mashhur edi, chunki tranzistorlar chipdan arzonroq. Ularni ko'pincha byudjetli masofadan boshqariladigan o'yinchoq mashinalarida topish mumkin.

Biroq, ixtisoslashtirilgan H-ko'prikli mikrosxemalar bozorda ko'p yillar davomida mavjud. Ular vaqt o'tishi bilan arzonlashadi va ko'proq xususiyat va xavfsizlikka ega. Shulardan biri oddiy mikrosxemalar L293D hisoblanadi.

Bu ikkita H-ko'prigini o'z ichiga olgan oddiy vosita haydovchisi va PWM yordamida motorni boshqarish qobiliyatiga ega.

L293D drayver pinlarini tayinlash:

• 1,2 EN, 3,4 EN - PWM signalini boshqarish uchun ishlatiladi.
• 1A, 2A, 3A, 4A - elektr motorining aylanish yo'nalishini boshqarish uchun kirish.
• 1Y, 2Y, 3Y, 4Y - motorni quvvat bilan ta'minlaydigan chiqishlar.
• Vcc1 - boshqaruvchi mantiqiy quvvat manbai pin +5V
• Vcc2 - +4,5V dan +36V gacha bo'lgan motorlarni quvvatlantirish uchun pin.

L293D qanday boshqarilishi quyidagi jadvalda ko'rsatilgan:

A va EN kirishida yuqori daraja mavjud bo'lganda, xuddi shu raqam bilan chiqish ham yuqori bo'ladi. Kirish A past va EN yuqori bo'lsa, chiqish past bo'ladi. EN ga past darajadagi signalni qo'llash orqali, A kirishidagi signal qanday bo'lishidan qat'i nazar, chiqish yuqori empedans holatida bo'ladi.

Shu tarzda, biz oqim harakati yo'nalishini nazorat qila olamiz, buning natijasida biz elektr motorining aylanish yo'nalishini o'zgartirish imkoniyatiga egamiz.

L293D texnik xususiyatlari:

• Ta'minot kuchlanishi: +5V.
• Dvigatelning kuchlanishi: +4,5 V dan +36 V gacha.
• Chiqish oqimi: 600mA.
• Maksimal chiqish oqimi (har bir impuls uchun) 1,2A.
• Ishlash harorati 0 ° C dan 70 ° C gacha.

Yana bir mashhur chip - L298. U ilgari tasvirlangan L293D dan sezilarli darajada kuchliroq. L298 chipi shuningdek, ikkita H-ko'prigini o'z ichiga oladi va PWM-ni ham qo'llab-quvvatlaydi.

L298 ning pin tayinlashlari L293D ga juda o'xshash. Shuningdek, ikkita nazorat kirishi, EN kirishlari va motor chiqishi mavjud. Vss IC uchun quvvat manbai va Vs motorlar uchun quvvat manbai.

Bundan tashqari, farq bor, ya'ni Dvigatellarning joriy iste'molini o'lchash uchun ishlatiladigan CURRENT SENSING pinlari. Ushbu pinlar taxminan 0,5 Ohm bo'lgan kichik qarshilik orqali quvvat manbaiga ulanishi kerak.
Quyida L298 ulanish diagrammasi keltirilgan:

Ushbu sxemada vosita terminallariga ulangan tashqi diyotlarga e'tibor qaratish lozim. Ular tormozlash va aylanish yo'nalishini o'zgartirish paytida paydo bo'ladigan dvigatelda indüksiyon kuchlanishlarini olib tashlash uchun xizmat qiladi. Ularning yo'qligi mikrosxemaga zarar etkazishi mumkin. L293D drayverida bu diodlar allaqachon chipning o'zida mavjud.

L298 Texnik xususiyatlari:

• Ta'minot kuchlanishi: +5V.
• Dvigatelning kuchlanishi: +46V gacha.
• Dvigatellar tomonidan iste'mol qilinadigan maksimal oqim: 4A.

Keyingi H-ko'prigi chipi bu TB6612, juda yaxshi xususiyatlarga ega bo'lgan yangi drayver bo'lib, tobora ommalashib bormoqda.

Bu barcha motor drayverlari boshqaruvda bir xil ekanligini payqashingiz mumkin, ammo TB6612-da yuqori quvvat tufayli chiqishlar birlashtirilgan.
TB6612 ning maksimal ta'minot kuchlanishi 15V, maksimal oqim esa 1,2A ni tashkil qiladi.

Elektron komponentlar bozorida past ta'minot kuchlanishida (taxminan 3 V) sezilarli oqimni (taxminan 2 A) iste'mol qiladigan yukni boshqarishi mumkin bo'lgan integratsiyalashgan qismlarning etishmasligi shaklida aniq joy ko'rinadi. Ushbu loyiha ushbu muammoning echimi bo'lishi mumkin. H-ko'prigida harakatlantiruvchi elementlar sifatida International Rectifier tomonidan ishlab chiqarilgan IRF7307 tranzistorlari ishlatiladi.

SO-8 to'plami ikkita MOSFET tranzistorini o'z ichiga oladi: biri P kanalli, ikkinchisi esa N kanalli Bu tranzistorlar da ishlaydigan tizimlarda foydalanish uchun juda mos keladi past kuchlanish. Bundan tashqari, ochiq kanalning past qarshiligi past kuchlanish pasayishini ta'minlaydi: 1 A oqimini iste'mol qiladigan yuk 4,5 V kuchlanish kuchlanishida 140 mV dan ko'p bo'lmagan kuchlanish pasayishini hosil qiladi, ya'ni kuchlanishning atigi 3%. umumiy ta'minot kuchlanishi.

Bundan tashqari, IRF7307 damperli diyot mavjud bo'lib, u induktiv yuklarni almashtirishda tranzistorni energiya emissiyasidan himoya qilish uchun mo'ljallangan.

IRF7307 dala effektli tranzistorlardagi H-ko'prigi

Quyidagi rasmda ko'rsatilgan elektr sxemasi past kuchlanishli yuqori quvvatli H-ko'prigi. Boshqarish uchun CD4093 mikrosxemasining "VA-EMAS" mantiqiy elementlari ishlatiladi, ular tarkibida Shmitt triggeri mavjud. Mantiqiy elementlarning chiqishlarida maksimal kuchlanish taxminan 50 mV (Texas Instruments ma'lumotlariga ko'ra). Ushbu qiymat MOSFET kanallarining kirish nazorat kuchlanishidan qat'i nazar, to'liq ochilishi yoki yopilishi uchun etarli.

Agar mantiqiy elementlar Shmitt tetiksiz bo'lsa, u holda nazorat kuchlanishining bir vaqtning o'zida ta'minlanishi kontaktlarning zanglashiga olib boradigan tarmoqlaridan birining tranzistorlariga zarar etkazishi, shuningdek, qisqa tutashuv tufayli quvvat manbaiga zarar etkazish xavfi mavjud. R1 va R2 rezistorlari nazorat signali bo'lmaganda kirish kuchlanishini hosil qiladi.

Yig'ishdan so'ng hech qanday sozlash talab qilinmaydi; qurilma darhol foydalanishga tayyor. Besleme kuchlanishi 3-12 volt oralig'ida va MOSFET tranzistorlarining maksimal kuchlanishi bilan qat'iy cheklangan. Dastlabki holatda, yuk bo'lmaganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimi 1 mA dan kam bo'ladi.

Mantiqiy elementlarni almashtirish vaqti nisbatan uzoq, shuning uchun yukni almashtirish chastotasi bir necha yuz gerts dan oshmasligi ma'qul. Yuqori chastotalarda ikkala tranzistor kanali ham ochiq bo'lishi ehtimoli mavjud, bu esa yuqori oqim iste'moliga olib keladi.

Bugun biz yukga qo'llaniladigan doimiy kuchlanishning polaritesini o'zgartirishga imkon beruvchi sxemani ko'rib chiqamiz.

Voltaj polaritesini o'zgartirish zarurati ko'pincha motorlarni boshqarishda yoki ko'prik kuchlanish konvertori davrlarida paydo bo'ladi. Misol uchun, shahar motorlari uchun bu aylanish yo'nalishini o'zgartirish uchun kerak va step motorlar yoki impulsli ko'prik DC-DC konvertorlari bu muammoni hal qilmasdan umuman ishlamaydi.

Shunday qilib, quyida siz H harfi bilan tashqi o'xshashligi tufayli odatda H ko'prigi deb ataladigan diagrammani ko'rishingiz mumkin.

K1, K2, K3, K4 - boshqariladigan kalitlar

A, B, C, D - kalitlarni boshqarish signallari

Ushbu sxemaning g'oyasi juda oddiy:

Agar K1 va K4 tugmalari yopiq bo'lsa va K2 va K3 kalitlari ochiq bo'lsa, u holda besleme zo'riqishida h1 nuqtasiga qo'llaniladi va h2 nuqtasi umumiy simga qisqa tutashadi. Bu holda yuk orqali oqim h1 nuqtasidan h2 nuqtasiga o'tadi.

Agar siz teskarisini qilsangiz - K1 va K4 tugmachalarini oching va K2 va K3 tugmachalarini yoping, keyin yukdagi kuchlanishning polaritesi teskari tomonga o'zgaradi - h1 nuqtasi umumiy simga yopiladi va h2 nuqtasi - quvvat avtobusiga. Endi yuk orqali oqim h2 nuqtasidan h1 nuqtasiga o'tadi.

Polaritni o'zgartirishdan tashqari, h-ko'prik, elektr motorini boshqarishda, bizga yana bir bonusni qo'shadi - o'rashlarning uchlarini qisqa tutashuv qobiliyati, bu bizning dvigatelimizning keskin tormozlanishiga olib keladi. Ushbu effektga K1 va K3 tugmachalarini yoki K2 va K4 tugmachalarini bir vaqtning o'zida yopish orqali erishish mumkin. Keling, bu holatni "tormozlash rejimi" deb ataymiz. Adolat uchun, shuni ta'kidlash kerakki, ushbu H-ko'prigi bonusi shunchaki polaritni o'zgartirishdan ko'ra kamroq qo'llaniladi (keyinchalik nima uchun aniq bo'ladi).

Hamma narsa kalit vazifasini bajarishi mumkin: o'rni, dala effektli tranzistorlar, bipolyar tranzistorlar. Sanoat mikrosxemalar ichiga o'rnatilgan H-ko'priklarini ishlab chiqaradi (masalan, LB1838 chipi, step motor drayveri, ikkita o'rnatilgan H-ko'prigini o'z ichiga oladi) va H-ko'priklarini boshqarish uchun maxsus drayverlarni ishlab chiqaradi (masalan, maydonni boshqarish uchun IR2110 drayveri) ishchilar). Bunday holda, chip ishlab chiquvchilari, albatta, imkon qadar ko'proq bonuslarni siqib chiqarishga va iloji boricha ko'proq kiruvchi effektlarni yo'q qilishga harakat qilishadi. Ko'rinib turibdiki, bunday sanoat echimlari vazifani eng yaxshi tarzda engishadi, ammo radio junkerlari kambag'al odamlardir va yaxshi mikrosxemalar pulga tushadi, shuning uchun biz, albatta, ko'priklarning uy qurilishi versiyalari va ularni boshqarish sxemalarini ko'rib chiqamiz.

O'ziyurar san'atda (ya'ni havaskor radio amaliyotida) H-ko'priklar ko'pincha kuchli MOSFETlarda (yuqori oqimlar uchun) yoki bipolyar tranzistorlarda (past oqimlar uchun) qo'llaniladi.

Ko'pincha kalitlarni boshqarish signallari juftlikda birlashtiriladi. Ular shunday birlashtirilganki, bitta tashqi boshqaruv signali bizning sxemamizda bir vaqtning o'zida ikkita boshqaruv signalini hosil qiladi (ya'ni bir vaqtning o'zida ikkita kalit uchun). Bu bizga tashqi boshqaruv signallari sonini to'rttadan ikkitaga kamaytirishga imkon beradi (va agar bizda boshqaruvchi boshqaruviga ega bo'lsak, 2 nazoratchi oyog'ini saqlang).

Signallar ko'pincha ikkita usulda birlashtiriladi: yoki A B bilan birlashtiriladi va C D bilan birlashtiriladi, yoki A D bilan birlashtiriladi va B C bilan birlashtiriladi. Farqlarni aniqlash va qayd etish uchun juftlashganda usulni chaqiraylik. AB va CD "umumiy boshqaruv" antifazali kalitlarni hosil qiladi" (yukga qo'llaniladigan kuchlanishning polaritesini o'zgartirish uchun bu kalitlar antifazada ishlashi kerak, ya'ni biri ochilsa, ikkinchisi yopilishi kerak) va AD va ADni juftlashganda usul. BC hosil bo'lganda "umumiy rejimli kalitlarning umumiy boshqaruvi" deb nomlanadi (bu kalitlar fazada ishlaydigan polaritni o'zgartirish uchun, ya'ni ikkalasi ham ochilishi yoki ikkalasi ham yopilishi kerak).

Nima haqida gapirayotganimizni aniqroq qilish uchun o'ngdagi rasmga qarang. Keling, yuqori kuchlanish darajasini bitta, past kuchlanish darajasini esa nol deb hisoblashga rozi bo'laylik. Rasmning chap tomonida tranzistorlar bir-biridan mustaqil ravishda boshqariladi. Yuqori tranzistorni ochish uchun A=0 boshqaruv signalini, uni yopish uchun esa A=1ni qo'llash kerak. Pastki tranzistorni ochish va yopish uchun B=1 yoki B=0 qo'llanilishi kerak. Agar siz A va B signallarini birlashtirish uchun qo'shimcha tranzistordan foydalansangiz (rasmning o'ng tomoniga qarang), u holda siz yuqori va pastki tranzistorlarni bitta umumiy signal AB bilan boshqarishingiz mumkin. AB=1 bo'lganda ikkala tranzistor ochiladi, AB=0 bo'lsa ikkalasi ham yopiladi.

Chapdagi rasmda anti-fazali kalitlarning umumiy boshqaruviga ega H-ko'prigi ko'rsatilgan va o'ngdagi rasmda umumiy rejimli kalitlarning umumiy boshqaruvi ko'rsatilgan. U1 va U2 - bu bitta tashqi umumiy signal juftlikda ishlaydigan har bir tugma uchun alohida signal yaratish imkonini beruvchi tugunlar.

Keling, ushbu ikkita nazorat usulining har biri bizga nima berishi haqida o'ylab ko'raylik.

Antifazali kalitlarning umumiy nazorati bilan biz ikkala yuqori yoki ikkala pastki tugmachalar ochiq ekanligiga ishonch hosil qilishimiz mumkin (agar sxema biznikiga o'xshab chap tomonda bo'lsa, bu AB = CD bo'lganda sodir bo'ladi), ya'ni tormozlash rejimi mavjud. bizga. Biroq, salbiy tomoni shundaki, ushbu nazorat usuli bilan biz tranzistorlar orqali oqimlarni o'tkazamiz, bu ularning kattaligi bo'ladi. Zamonaviy mikrochiplarda bu muammoga qarshi kurashish uchun tranzistorlardan biri uchun maxsus kechikish sxemasi kiritilgan.

Umumiy rejimli kalitlarni umumiy boshqarish bilan biz oqimlarni osongina engib o'tishimiz mumkin (biz avvalo hozirda ishlatilayotgan tranzistorlar juftligini o'chirish uchun signal yuborishimiz kerak va shundan keyingina biz rejalashtirgan juftlikni yoqish uchun signal yuborishimiz kerak. foydalanish). Biroq, bunday boshqaruv bilan siz tormozlash rejimini unutishingiz mumkin (bundan tashqari, agar biz tasodifan bir vaqtning o'zida ikkala tashqi boshqaruv signaliga ham qo'llasak, biz kontaktlarning zanglashiga olib boramiz).

Oqimlardan o'tish ancha kislotali variant bo'lgani uchun (ular bilan kurashish oson emas), ular odatda tormozlash rejimini unutishni afzal ko'radilar.

Yuqorida aytilganlarning barchasiga qo'shimcha ravishda, shuni tushunish kerakki, tez-tez doimiy almashtirish (konvertorlarda yoki stepperlarni boshqarishda) biz uchun nafaqat oqimlarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik, balki erishish uchun ham muhim ahamiyatga ega. maksimal tezlik kalitlarni almashtirish, chunki ularning isishi bunga bog'liq. Agar biz h-ko'prikdan oddiygina doimiy to'g'ridan-to'g'ri dvigatelni teskari aylantirish uchun foydalansak, u holda kommutatsiya tezligi unchalik muhim emas, chunki kommutatsiya tizimli emas va kalitlar, agar ular qizib ketgan bo'lsa ham, keyingi ishga tushirishdan oldin sovish uchun vaqt topadi. almashtirish.

Bu asosan butun nazariya, agar men boshqa muhim narsani eslasam, uni albatta yozaman.

Siz tushunganingizdek, siz juda ko'p amaliy H-ko'prikli sxemalarni, shuningdek ularni boshqarish variantlarini topishingiz mumkin, chunki biz allaqachon tushunganimizdek, maksimal oqim, kommutatsiya tezligini hisobga olish muhimdir. kalitlar va kalitlarni boshqarish imkoniyatlari (shuningdek, bunday birlashmalarning umumiy imkoniyatlari), shuning uchun har biri uchun amaliy sxema alohida maqola kerak (ushbu alohida sxema qayerda qo'llanilishini ko'rsatib). Bu erda men bipolyar tranzistorlardagi oddiy sxemani misol qilib keltiraman, bu boshqaruv uchun unchalik mos emas. kuchli dvigatellar DC (lekin uni qanday hisoblashni sizga ko'rsataman).

Shunday qilib, bir misol:

H-ko'prigining o'zi T1, T2, T3, T4 tranzistorlarida ishlab chiqariladi va qo'shimcha T5, T6 tranzistorlari yordamida umumiy rejimdagi kalitlarni boshqarish birlashtiriladi (A signali T1 va T4 tranzistorlarini boshqaradi, B signali tranzistorlarni boshqaradi. T2 va T3).

Ushbu sxema quyidagicha ishlaydi:

A signalining darajasi yuqori bo'lganda, oqim R2 rezistori va T5 va T4 BE tranzistorlarining p-n o'tish joylaridan o'ta boshlaydi, bu tranzistorlar ochiladi, natijada T1 tranzistorining, R1 rezistorining va ochiq tranzistorning BE o'tish joyidan oqim o'tadi. T5, buning natijasida tranzistor T1 ochiladi.

A signalining darajasi pasayganda, BE tranzistorlari T5 va T4 ning p-n o'tish joylari yopiladi, bu tranzistorlar yopiladi, BE tranzistor T1 birlashmasidan oqim o'tishni to'xtatadi va u ham yopiladi.

Bunday sxemani qanday hisoblash mumkin? Juda oddiy. Keling, ta'minot kuchlanishi 12V, maksimal dvigatel oqimi 1A va nazorat signali ham 12 volt ("1" holati taxminan 12V kuchlanish darajasiga to'g'ri keladi, "0" holati taxminan nol volt darajasiga to'g'ri keladi) .

Birinchidan, T1, T2, T3, T4 tranzistorlarini tanlang. 12V kuchlanish va 1A oqimga bardosh bera oladigan har qanday tranzistorlar mos keladi, masalan, KT815 (npn) va uning qo'shimcha juftligi - KT814 (pnp). Ushbu tranzistorlar 1,5 Ampergacha bo'lgan oqim, 25 Voltgacha kuchlanish uchun mo'ljallangan va 40 ga teng.

T1, T4 tranzistorlarining minimal nazorat oqimini hisoblaymiz: 1A/40=25 mA.

Biz R1 rezistorini hisoblaymiz, deb hisoblaymiz p-n o'tish joylari T1, T4 va ochiq tranzistorlar T5 tranzistorlarining BE 0,5V ga tushadi: (12-3*0,5)/25=420 Om. Bu biz kerakli nazorat oqimini oladigan maksimal qarshilik, shuning uchun biz standart diapazondan eng yaqin pastki qiymatni tanlaymiz: 390 Ohm. Bunday holda, bizning nazorat oqimi (12-3*0,5)/390=27 mA bo'ladi va qarshilik tomonidan tarqaladigan quvvat: U 2 /R=283 mVt. Ya'ni, qarshilik 0,5 Vt ga o'rnatilishi kerak (yoki bir nechta 0,125 Vt rezistorlarni parallel ravishda qo'ying, lekin ularning umumiy qarshiligi 390 Ohm bo'lishi uchun)

Transistor T5 bir xil 12V va 27 mA oqimga bardosh berishi kerak. Tegishli, masalan, KT315A (25 volt, 100 mA, minimal daromad 30).

Biz uning nazorat oqimini hisoblaymiz: 27 mA / 30 = 0,9 mA.

T5 va T4 tranzistorlarining BE o'tishlarida har biri 0,5 V tushadi deb hisoblab, R2 rezistorini hisoblaymiz: (12-2 * 0,5) / 0,9 = 12 kOm. Shunga qaramay, standart seriyadan eng yaqin kichikroq qiymatni tanlang: 10 kOhm. Bunday holda, T5 nazorat oqimi 1,1 mA bo'ladi va unga 12,1 mVt issiqlik tarqaladi (ya'ni, oddiy 0,125 Vt qarshilik qiladi).

Bu butun hisob-kitob.

Keyin bu haqda gaplashmoqchiman. Maqolada keltirilgan H-ko'priklarining nazariy diagrammalarida bizda faqat chizilgan kalitlar mavjud, ammo ko'rib chiqilayotgan misolda kalitlarga qo'shimcha ravishda boshqa elementlar - diodlar ham mavjud. Bizning har bir kalitimiz diod bilan o'ralgan. Bu nima uchun qilingan va buni boshqacha qilish mumkinmi?

Bizning misolimizda biz elektr motorini boshqaramiz. H-ko'prigi yordamida polaritni o'zgartiradigan yuk bu dvigatelning o'rashidir, ya'ni bizning yukimiz induktivdir. Va indüktansning bitta qiziqarli xususiyati bor - u orqali oqim keskin o'zgarmaydi.

Induktivlik volan kabi ishlaydi - biz uni aylantirganda, u energiyani saqlaydi (va aylanishga xalaqit beradi) va biz uni bo'shatganimizda, u aylanishda davom etadi (iste'mol qiladi).
saqlangan energiya). Xuddi shunday, lasan - unga tashqi kuchlanish qo'llanilganda - oqim u orqali o'ta boshlaydi, lekin u rezistor orqali bo'lgani kabi keskin o'smaydi, lekin asta-sekin, chunki quvvat manbai tomonidan uzatiladigan energiyaning bir qismi sarflanmaydi. tezlashtiruvchi elektronlar, lekin magnit maydonda bobin tomonidan saqlanadi. Ushbu tashqi kuchlanishni olib tashlaganimizda, lasan orqali oqim ham bir zumda tushmaydi, lekin asta-sekin pasayib, oqishda davom etadi, faqat hozir magnit maydonda ilgari saqlangan energiya ushbu oqimni ushlab turish uchun sarflanadi.

Demak, bu yerda. Keling, birinchi chizilgan rasmimizga yana qaraylik (bu o'ngda). Aytaylik, bizda K1 va K4 kalitlari yopiq edi. Ushbu kalitlarni ochganimizda, oqim o'rash orqali o'tishda davom etadi, ya'ni zaryadlar h1 nuqtadan h2 nuqtaga o'tishda davom etadi (magnit maydonda o'rash tomonidan to'plangan energiya tufayli). Zaryadlarning bunday harakati natijasida h1 nuqtaning potensiali pasayadi, h2 nuqtasining potentsiali ortadi. Bobin tashqi quvvat manbaidan uzilganda h1 va h2 nuqtalari orasidagi potentsial farqning paydo bo'lishi, shuningdek, o'z-o'zidan indüksiyon emf deb ataladi. K3 va K2 kalitlarini ochgan vaqtimizda h1 nuqtasining potentsiali noldan sezilarli darajada pastga tushishi mumkin, xuddi h2 nuqtasining potentsiali quvvat avtobusining potentsialidan sezilarli darajada oshishi mumkin. Ya'ni, bizning kalitlarimiz yuqori kuchlanish tufayli buzilish xavfi ostida bo'lishi mumkin.

Bu bilan qanday kurashish mumkin? Ikki yo'l bor.

Birinchi yo'l. Bizning misolimizda bo'lgani kabi, kalitlarni diodlar bilan chetlab o'tishingiz mumkin. Keyin, h1 nuqtasining potentsiali umumiy sim sathidan pastga tushganda, D3 diodi ochiladi, bu orqali oqim umumiy simdan h1 nuqtasiga o'tadi va bu nuqta potentsialining keyingi pasayishi to'xtaydi. Xuddi shunday, h2 nuqtasining potentsiali quvvat shinasining potentsialidan yuqori bo'lganda, D2 diodi ochiladi, u orqali oqim h2 nuqtasidan quvvat avtobusiga oqib o'tadi, bu esa yana h2 nuqtasi potentsialining yanada o'sishiga to'sqinlik qiladi.

Ikkinchi yo'l zaryadlar zanjirning bir nuqtasidan ikkinchisiga o'tkazilganda, bu ikki nuqta orasidagi potentsiallarning o'zgarishi ushbu nuqtalar orasidagi zanjirning sig'imiga bog'liq bo'lishiga asoslanadi. Kapasitans qanchalik katta bo'lsa, bir xil potentsial farqni olish uchun ko'proq zaryadni bir nuqtadan ikkinchisiga o'tkazish kerak ("Kondensatorlar qanday ishlaydi" maqolasida ko'proq o'qing). Bunga asoslanib, dvigatel o'rashining uchlari orasidagi potentsial farqning o'sishini (va shunga mos ravishda h1, h2 nuqtalari va quvvat va tuproq avtobuslari orasidagi potentsial farqning o'sishini) ushbu o'rashni manevr bilan cheklash mumkin. kondansatör. Bu, aslida, ikkinchi yo'l.

Bugun hammasi shu, omad tilaymiz!

Ushbu maqolada diagrammalarda radio elementlarning belgilanishini ko'rib chiqamiz.

Diagrammalarni o'qishni qaerdan boshlash kerak?

Sxemalarni o'qishni o'rganish uchun, birinchi navbatda, ma'lum bir radio elementning kontaktlarning zanglashiga olib kelishini o'rganishimiz kerak. Aslida, bu borada murakkab narsa yo'q. Gap shundaki, agar rus alifbosida 33 ta harf bo'lsa, radio elementlarning belgilarini o'rganish uchun siz ko'p harakat qilishingiz kerak bo'ladi.

Hozirgacha butun dunyo u yoki bu radio element yoki qurilmani qanday belgilash to'g'risida kelisha olmaydi. Shuning uchun, burjua sxemalarini yig'ishda buni yodda tuting. Maqolamizda radioelementlarni belgilashning ruscha GOST versiyasini ko'rib chiqamiz

Oddiy sxemani o'rganish

Mayli, keling, mavzuga o‘tamiz. Keling, oddiy narsani ko'rib chiqaylik elektr diagrammasi har qanday sovet qog'oz nashrida paydo bo'lgan elektr ta'minoti:

Agar bu sizning qo'lingizda lehim temirini ushlab turgan birinchi kun bo'lmasa, unda hamma narsa birinchi qarashda sizga darhol ayon bo'ladi. Ammo mening o'quvchilarim orasida bunday chizmalarga birinchi marta duch kelganlar ham bor. Shuning uchun, bu maqola asosan ular uchun.

Xo'sh, keling, tahlil qilaylik.

Asosan, barcha diagrammalar xuddi kitob o'qiganingizdek, chapdan o'ngga o'qiladi. Barcha turdagi turli sxema biz biror narsani qo'llaydigan va undan biror narsani olib tashlaydigan alohida blok sifatida ifodalanishi mumkin. Bu erda biz sizning uyingizning rozetkasidan 220 voltni etkazib beradigan elektr ta'minoti sxemasiga egamiz va qurilmamizdan doimiy kuchlanish chiqadi. Ya'ni, siz tushunishingiz kerak sxemangizning asosiy vazifasi nima?. Buni tavsifda o'qishingiz mumkin.

Elektr zanjirida radioelementlar qanday ulanadi?

Shunday qilib, biz ushbu sxemaning vazifasini hal qildik. To'g'ri chiziqlar - bu elektr toki oqib o'tadigan simlar yoki bosilgan o'tkazgichlar. Ularning vazifasi radioelementlarni ulashdir.

Uch yoki undan ortiq o'tkazgichlar ulanadigan nuqta deyiladi tugun. Aytishimiz mumkinki, bu erda simlar lehimlangan:

Agar diagrammaga diqqat bilan qarasangiz, ikkita o'tkazgichning kesishishini ko'rishingiz mumkin

Bunday kesishish ko'pincha diagrammalarda paydo bo'ladi. Bir marta va barchasini eslang: bu joyda simlar ulanmagan va ular bir-biridan izolyatsiya qilinishi kerak. Zamonaviy sxemalarda siz ushbu variantni ko'pincha ko'rishingiz mumkin, bu allaqachon vizual ravishda ular o'rtasida hech qanday aloqa yo'qligini ko'rsatadi:

Bu erda xuddi yuqoridan bir sim ikkinchisini aylanib o'tadi va ular hech qanday tarzda bir-biriga tegmaydilar.

Agar ular o'rtasida bog'liqlik bo'lsa, biz ushbu rasmni ko'ramiz:

Sxemadagi radioelementlarning harf bilan belgilanishi

Keling, diagrammamizga yana qaraylik.

Ko'rib turganingizdek, diagramma g'alati piktogrammalardan iborat. Keling, ulardan birini ko'rib chiqaylik. Bu R2 belgisi bo'lsin.

Shunday qilib, keling, birinchi navbatda yozuvlar bilan shug'ullanamiz. R degan ma'noni anglatadi. Bizda u sxemada yagona emasligi sababli, ushbu sxemani ishlab chiquvchi unga "2" seriya raqamini berdi. Diagrammada ulardan 7 tasi bor. Radio elementlari odatda chapdan o'ngga va yuqoridan pastga raqamlanadi. Ichkarida chiziqli to'rtburchak allaqachon aniq ko'rsatib turibdiki, bu 0,25 vatt tarqalish kuchiga ega doimiy qarshilik. Shuningdek, uning yonida 10K yozilgan, ya'ni uning nominal qiymati 10 Kilohm. Xo'sh, shunga o'xshash narsa ...

Qolgan radioelementlar qanday belgilanadi?

Bir harfli va ko'p harfli kodlar radioelementlarni belgilash uchun ishlatiladi. Bir harfli kodlar guruh, u yoki bu element tegishli bo'lgan. Mana asosiylari radioelementlar guruhlari:

A - Bu turli qurilmalar(masalan, kuchaytirgichlar)

IN - elektr bo'lmagan kattaliklarni elektrga va aksincha o'zgartirgichlar. Bunga turli xil mikrofonlar, piezoelektrik elementlar, dinamiklar va boshqalar kiradi. Bu yerda generatorlar va quvvat manbalari qo'llamang.

BILAN - kondansatörler

D – integral mikrosxemalar va turli modullar

E - hech qanday guruhga kirmaydigan turli elementlar

F - to'xtatuvchilar, sigortalar, himoya vositalari

H - ko'rsatuvchi va signalizatsiya asboblari, masalan, ovoz va yorug'lik ko'rsatuvchi qurilmalar

K - o'rni va startlar

L - induktorlar va choklar

M - dvigatellar

R - asboblar va o'lchash asboblari

Q - o'chirgichlar va ajratgichlar quvvat zanjirlari. Ya'ni, yuqori kuchlanish va yuqori oqim "yuradigan" davrlarda

R - rezistorlar

S – boshqaruv, signalizatsiya va o‘lchash sxemalaridagi kommutatsiya qurilmalari

T - transformatorlar va avtotransformatorlar

U - elektr kattaliklarini elektr kattaliklariga aylantiruvchilar, aloqa moslamalari

V - yarimo'tkazgichli qurilmalar

V – mikroto‘lqinli liniyalar va elementlar, antennalar

X - kontakt aloqalari

Y – elektromagnit haydovchiga ega mexanik qurilmalar

Z – terminal qurilmalari, filtrlar, cheklovchilar

Elementni aniqlashtirish uchun bir harfli koddan keyin ikkinchi harf mavjud, bu allaqachon ko'rsatilgan element turi. Quyida harflar guruhi bilan birga elementlarning asosiy turlari keltirilgan:

BD - ionlashtiruvchi nurlanish detektori

BO'LING - selsyn qabul qiluvchisi

B.L. - fotosel

BQ - piezoelektrik element

BR - tezlik sensori

B.S. - olib ketish; ko'tarish

B.V. - tezlik sensori

B.A. - karnay

BB - magnitostriktiv element

B.K. - issiqlik sensori

B.M. - mikrofon

B.P. - bosim o'lchagich

Miloddan avvalgi - selsyn sensori

D.A. - integral analog sxema

DD – integral raqamli sxema, mantiqiy element

D.S. - axborotni saqlash qurilmasi

D.T. - kechiktirish moslamasi

EL - yorug'lik chiroqi

E.K. - isitish elementi

F.A. - lahzali oqimdan himoya qilish elementi

FP - inertial oqimdan himoya qilish elementi

F.U. - sug'urta

F.V. – kuchlanishdan himoya qiluvchi element

G.B. - batareya

HG - belgi ko'rsatkichi

H.L. - yorug'lik signalizatsiya qurilmasi

H.A. - ovozli signalizatsiya qurilmasi

KV - kuchlanish rölesi

K.A. - joriy rele

KK - elektrotermik o'rni

K.M. - magnit kalit

KT - vaqt relesi

Kompyuter - puls hisoblagichi

PF - chastota o'lchagich

P.I. - faol energiya hisoblagichi

PR - ohmmetr

PS - yozib olish qurilmasi

PV - voltmetr

PW - vattmetr

PA - ampermetr

P.K. - reaktiv energiya hisoblagichi

P.T. - tomosha

QF

QS - ajratgich

RK - termistor

R.P. - potensiometr

R.S. - shuntni o'lchash

RU - varistor

S.A. - almashtirish yoki almashtirish

S.B. - tugmachali kalit

SF - Avtomatik almashtirish

S.K. - harorat bilan ishlaydigan kalitlar

SL – daraja bo'yicha faollashtirilgan kalitlar

SP - bosim o'tkazgichlari

S.Q. – joylashuvi bo'yicha faollashtirilgan kalitlar

S.R. - tezlikni ishga tushiruvchi kalitlar

televizor - kuchlanish transformatori

T.A. - oqim transformatori

UB - modulyator

UI - diskriminator

UR - demodulyator

UZ – chastota konvertori, invertor, chastota generatori, rektifikator

VD - diod, zener diyot

VL - elektrovakuum qurilmasi

VS - tiristor

VT –

V.A. - antenna

V.T. - faza almashtirgich

V.U. - susaytiruvchi

XA – tok kollektori, surma kontakti

XP - pin

XS - uyasi

XT - yig'iladigan ulanish

XW - yuqori chastotali ulagich

YA - elektromagnit

YB – elektromagnit haydovchi bilan tormoz

YC – elektromagnit haydovchiga ega debriyaj

YH - elektromagnit plastinka

ZQ - kvarts filtri

Sxemadagi radioelementlarning grafik belgilanishi

Men diagrammalarda ishlatiladigan elementlarning eng keng tarqalgan belgilarini berishga harakat qilaman:

Rezistorlar va ularning turlari

A) umumiy belgi

b) tarqalish quvvati 0,125 Vt

V) tarqalish quvvati 0,25 Vt

G) tarqalish quvvati 0,5 Vt

d) tarqalish quvvati 1 Vt

e) tarqalish quvvati 2 Vt

va) tarqalish quvvati 5 Vt

h) tarqalish quvvati 10 Vt

Va) tarqalish quvvati 50 Vt

O'zgaruvchan rezistorlar

Termistorlar

Deformatsiya o'lchagichlar

Varistorlar

Shunt

Kondensatorlar

a) kondansatkichning umumiy belgilanishi

b) o'zgaruvchan

V) qutbli kondansatör

G) trimmer kondensatori

d) o'zgaruvchan kondansatör

Akustika

a) eshitish vositasi

b) karnay (karnay)

V) mikrofonning umumiy belgilanishi

G) elektret mikrofon

Diyotlar

A) diodli ko'prik

b) diodning umumiy belgilanishi

V) zener diyoti

G) ikki tomonlama zener diyot

d) ikki tomonlama diyot

e) Shottki diodi

va) tunnel diodi

h) teskari diyot

Va) varikap

Kimga) Yorug'lik chiqaradigan diod

l) fotodiod

m) optokupldagi chiqaradigan diyot

n) optokupldagi nurlanishni qabul qiluvchi diyot

Elektr hisoblagichlari

A) ampermetr

b) voltmetr

V) voltammetr

G) ohmmetr

d) chastota o'lchagich

e) vattmetr

va) faradometr

h) osiloskop

Induktorlar

A) yadrosiz induktor

b) yadroli induktor

V) sozlash induktori

Transformatorlar

A) transformatorning umumiy belgilanishi

b) o'rash chiqishi bilan transformator

V) oqim transformatori

G) ikkita ikkilamchi o'rashli transformator (ehtimol ko'proq)

d) uch fazali transformator

Kommutatsiya qurilmalari

A) yopish

b) ochilish

V) qaytish (tugmasi) bilan ochish

G) qaytish bilan yopish (tugmasi)

d) almashtirish

e) qamishli kalit

Har xil kontakt guruhlari bilan elektromagnit o'rni

O'chirish to'xtatuvchilari

A) umumiy belgi

b) sug'urta yonib ketganda quvvatli bo'lib qoladigan tomon ta'kidlangan

V) inertial

G) tez harakat qilish

d) termal lasan

e) sug'urta bilan o'chirgich-ajratgich

Tiristorlar

Bipolyar tranzistor

Birlashtiruvchi tranzistor

Video ko'rib chiqish

H ko'prigining ishlash printsipi

"H-ko'prik" atamasi "H" harfiga o'xshash ushbu sxemaning grafik tasviridan kelib chiqadi. H-ko'prigi 4 ta kalitdan iborat. Kalitlarning joriy holatiga qarab, dvigatelning boshqa holati mumkin.

S1	S2	S3	S4	Natija
1	0	0	1	Dvigatel o'ngga buriladi
0	1	1	0	Dvigatel chapga buriladi
0	0	0	0	Dvigatelning erkin aylanishi
0	1	0	1	Dvigatel sekinlashadi
1	0	1	0	Dvigatel sekinlashadi
1	1	0	0
0	0	1	1	Qisqa tutashuv quvvatlantirish manbai

Ulanish va sozlash

H-ko'prigi (Troyka-modul) boshqaruv elektronikasi bilan 2 ta signal simlari D va E orqali aloqa qiladi - dvigatelning aylanish tezligi va yo'nalishi.

Dvigatel M+ va M- terminallariga ulangan. Va vosita uchun quvvat manbai uning kontaktlari bilan P vintidagi bloklarga ulangan. Quvvat manbaining musbat terminali P+ terminaliga, salbiy terminali esa P-terminaliga ulangan.

Ulanganda yoki undan foydalanish qulay.
Siz keraksiz simlarsiz qilishingiz mumkin.

Ishga misollar

Imkoniyatlarni namoyish qilishni boshlaylik. Ulanish diagrammasi yuqoridagi rasmda. Boshqaruv paneli USB yoki tashqi quvvat ulagichi orqali quvvatlanadi.

Arduino uchun misollar

Birinchidan, motorni uch soniya davomida bir yo'nalishda, keyin esa boshqa tomonga burang.

dc_motor_test.ino #SPEED 11 ni aniqlang // rejimdan chiqish uchun pinlar // dvigatelni bir yo'nalishda 3 soniya davomida aylantiring digitalWrite (DIR, LOW); digitalWrite (TEZLIK, YUQORI); kechikish (3000); digitalWrite (TEZLIK, PAST) ; kechikish (1000); // keyin motorni boshqa yo'nalishda 3 soniya davomida aylantiring digitalWrite (DIR, HIGH); digitalWrite (TEZLIK, YUQORI); kechikish (3000); // keyin dvigatelni to'xtating digitalWrite (TEZLIK, PAST) ; kechikish (1000); )

Keling, tajribani takomillashtiramiz: keling, dvigatelni maksimal darajada tezlashtiramiz va bir yo'nalishda, keyin esa boshqa yo'nalishda to'xtaymiz.

dc_motor_test2.ino // vosita tezligini boshqarish pimi (PWM qo'llab-quvvatlashi bilan)#TEZLIK 11 ni aniqlang // vosita harakati yo'nalishini tanlash uchun pin#define DIR A3 bekor o'rnatish() () // rejimdan chiqish uchun pinlar pinMode (DIR, OUTPUT); pinMode (SPEED, OUTPUT); ) bekor tsikl() ( // yo'nalishni o'zgartirish digitalWrite (DIR, LOW); uchun (int i = 0; i<= 255 ; i++ ) { analogWrite(SPEED, i) ; delay(10 ) ; } // motorni sekin to'xtating uchun (int i = 255 ; i > 0 ; i-- ) ( analogWrite(SPEED, i) ; kechikish (10 ) ; ) // yo'nalishni o'zgartirish digitalWrite (DIR, HIGH); // endi motorni sekin-asta maksimal tezlashtiramiz uchun (int i = 0; i<= 255 ; i++ ) { analogWrite(SPEED, i) ; delay(10 ) ; } for (int i = 255 ; i >0 ; i-- ) ( analogWrite(SPEED, i) ; kechikish(10 ) ; ) )

Iskra JS uchun misol

dc_motor_test.js // kutubxonani ulang var Motor = require("@amperka/motor" ); // aylanish pinining tezligi va yo'nalishini ko'rsatadigan motorni ulang var myMotor = Motor.connect (( phasePin: A3, pwmPin: P11, chastota: 100 ) ); // dvigatelni 75% quvvatga qaytaring myMotor.write (0,75);

Kengash elementlari

Motor haydovchi

TB6612FNG dvigatel drayveri ikkita H-yarim ko'prikdan iborat. Bizning modulimizda isitishni qoplash uchun H-ko'prik chipining ikkala kanalini parallel qildik.

Dvigatel o'zining kontaktlari bilan M- va M + vintlar bloklariga ulangan. Bu holda polarit muhim emas, chunki u milning aylanish yo'nalishiga ta'sir qiladi va dasturiy jihatdan o'zgartirilishi mumkin.

Yuklash quvvati

Dvigatelning quvvat manbai (quvvat manbai) uning kontaktlari bilan P vintidagi terminallarga ulangan. Quvvat manbaining musbat terminali P+ terminaliga, salbiy terminali esa P-terminaliga ulangan. Dvigatelning kuchlanishi 3-12 VDC oralig'ida bo'lishi kerak.

Uch simli pastadirlarni ulash uchun kontaktlar

1-guruh

D - dvigatelning aylanish yo'nalishlari. Mikrokontrollerning raqamli piniga ulang.

V - modulning mantiqiy qismiga quvvat manbai. Mikrokontroller quvvat manbaiga ulang.

G - yer. Troyka kontaktlarining ikkinchi guruhidan G pinini takrorlaydi. Mikrokontrollerning erga ulang.

2-guruh

E - dvigatelning aylanish tezligini yoqish va boshqarish. Mikrokontrollerning raqamli piniga ulang.

V2 - modulga quvvat manbai. Quvvatni birlashtirish haqida ko'proq o'qing.

G - yer. Troyka kontaktlarining birinchi guruhidan G pinining nusxalari. Mikrokontrollerning erga ulang.

Elektr ta'minoti o'tkazgich

Elektr ta'minoti Troyka kontaktlarining ikkinchi guruhidan V2 va G pinlari orqali ham ulanishi mumkin. Buning uchun quvvat manbai o'tkazgich V2=P+ o'rnatiladi. Bunday holda, endi quvvatni P+ va P- kontaktlariga ulash shart emas.

Diqqat! Quvvat manbai o'tish moslamasi V2 pinlarini tashqi quvvat manbaining P+ terminal blokiga ulaydi. Agar siz o'zingizning harakatlaringizga ishonchingiz komil bo'lmasa yoki juda ko'p berishdan qo'rqsangiz yuqori kuchlanish H-ko'prik terminallaridan boshqaruv platasiga, bu jumperni o'rnatmang!

Ushbu jumper V2-ni qo'llab-quvvatlovchi pinlarga H-ko'prigini o'rnatishda foydali bo'ladi.

Masalan, agar plataga tashqi quvvat ulagichi orqali 12 V quvvat berilsa, Troyka Slot Shield-dagi jumperni V2-VIN holatiga o'rnatib, siz H-ko'prigining V2 oyog'ida 12 V kuchlanish olasiz. . Bu 12 V yukni quvvatlantirish uchun yuborilishi mumkin - H-ko'prigiga V2=P+ jumperini o'rnatish kifoya.

Nur ko'rsatkichi

Bortda aylanish tezligi va yo'nalishini ko'rsatadigan ikkita LED.

Aylanish yo'nalishini boshqarish pin E ning mantiqiy darajasi yuqori bo'lsa, indikator qizil yonadi. Darajasi past bo'lganda - yashil.

Dvigatel tezligi qanchalik baland bo'lsa, yashil yoki qizil LED shunchalik yorqinroq yonadi.

Mos keladigan kuchlanish darajalari uchun jabduqlar

Turli xil mantiqiy darajadagi kuchlanishli qurilmalarni ulash uchun zarur.