Kiçik H-Körpü Sürücüləri - Əsaslar: 6 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:42

Salam və başqa bir Təlimatçılığa yenidən xoş gəldiniz! Əvvəlki kitabda, python skriptindən istifadə edərək KiCad -da rulonların necə yaradıldığını göstərdim. Sonra hansının daha yaxşı işlədiyini öyrənmək üçün bir neçə növ bobin yaratdım və sınaqdan keçirdim. Məqsədim Mexanik 7 seqmentli ekrandakı nəhəng elektromaqnitləri PCB rulonları ilə əvəz etməkdir.

Bu Təlimat kitabında, H körpüsünün əsaslarını əhatə edəcəyəm və seqmentləri idarə etmək üçün necə istifadə edəcəyimi sizə göstərəcəyəm. Nəhayət, sizi bazarda mövcud olan kiçik paketlərdə olan H körpülərindən bəziləri ilə tanış edəcəyəm.

Gəlin başlayaq

Addım 1: Plan

Orijinal quruluşda, rulona enerji verildikdə, seqmentlə birlikdə maqnitə qarşı çıxacaq və ya itələyəcək şəkildə tənzimləmələr etdim. Lakin bobinin enerjisi kəsildikdə, maqnit elektromaqnitin nüvəsinə çəkilir və beləliklə seqment əvvəlki vəziyyətinə qayıdır. Aydındır ki, bu PCB bobinində heç bir nüvə olmadığı üçün işləməyəcəkdir. Əslində nüvənin ortasında bir deşik olan bir rulonum vardı, amma işləmədi.

Çekirdek olmadan, bobin enerjisiz olmasına baxmayaraq seqment yeni mövqeyində qalacaq. Segmenti orijinal vəziyyətinə qaytarmaq üçün, bobindən keçən cərəyanı geri çevirmək lazımdır ki, bu da dirəkləri çevirər və bu dəfə maqniti cəlb edər.

Addım 2: H-Körpünün əsasları

Lazım olan cərəyanın tərsinə, H böyük hərfi şəklində yerləşdirilmiş 4 açardan və dolayısı ilə H-Körpü adından ibarət bir dövrə istifadə edərək əldə edilir. Bu, ən çox DC motorunun fırlanma istiqamətini dəyişdirmək üçün istifadə olunur.

Tipik bir H-körpü quruluşu 1-ci şəkildə göstərilmişdir. Yük/motor (və ya bizim vəziyyətimizdə PCB bobini) göstərildiyi kimi iki ayağın arasına yerləşdirilir.

S1 və S4 açarları bağlanarsa, cərəyan 3 -cü şəkildə göründüyü kimi, S2 və S3 açarları bağlandıqda isə cərəyan 4 -cü şəkildə göründüyü kimi əks istiqamətdə axır.

S1 və S3 və ya S2 və S4 açarlarının heç vaxt göstərildiyi kimi bağlanmamasına diqqət yetirilməlidir. Bu, elektrik təchizatını qısaldır və açarlara zərər verə bilər.

Bu dəqiq dövrəni açar olaraq 4 düyməni və yük olaraq bir motoru istifadə edərək bir çörək taxtasında qurdum. Dönmə istiqamətinin geri çevrilməsi cərəyan istiqamətinin də tərsinə çevrildiyini təsdiqləyir. Əla!

Amma orada oturub düymələri əl ilə basmaq istəmirəm. İstəyirəm ki, mənim işimi bir mikro nəzarətçi yerinə yetirsin. Bu dövrəni praktiki olaraq qurmaq üçün MOSFET -ləri açar kimi istifadə edə bilərik.

Addım 3: Kiçik H-Körpüləri

Hər seqment üçün 4 MOSFET tələb olunacaq. Yəqin ki, təsəvvür etdiyiniz kimi, idarəetmə dövrəsi, hər bir MOSFET -in qapısını idarə etmək üçün digər bəzi pulsuz komponentlərlə birlikdə 7 seqment üçün olduqca böyük olacaq və nəticədə ekranı kiçiltmək məqsədimi məğlub etdi.

SMD komponentlərindən istifadə edə bilərdim, amma yenə də böyük və mürəkkəb olardı. Xüsusi bir IC olsaydı, daha asan olardı. 1.5 x 1.5 mm kiçik bir paketdə əvvəllər qeyd olunan bütün komponentləri olan bir IC olan PAM8016 -ya salam deyin!

Məlumat cədvəlindəki funksional blok diaqramına nəzər saldıqda, H-körpüsünü, qapı sürücülərini, qısa qapanma qorunması və istilik bağlanmasını görə bilərik. Bobin içərisindəki cərəyanın istiqaməti çipə yalnız iki giriş təmin etməklə idarə oluna bilər. Şirin!

Amma bir problem var. Bu kiçik bir çipi lehimləmək, yenidən qaynaq lehimləmə təcrübəsi bir neçə LED və rezistor olan bir adam üçün bir kabus olacaq. Həm də bir dəmir istifadə edərək! Ancaq yenə də bir şans verməyə qərar verdim.

Alternativ olaraq, eyni şeyi edən, lakin bir qədər böyük olan DRV8837 tapdım. LCSC-də daha asan lehimli alternativlər axtarmağa davam edərkən yenə eyni şey olan, lakin daha az enerji çıxışı olan və hətta əllə lehimlənə bilən SOT23 paketində olan FM116B ilə qarşılaşdım. Təəssüf ki, sonradan göndərmə problemləri səbəbindən sifariş verə bilmədiyimi anladım.

Addım 4: Breakout lövhələrinin hazırlanması

IC -ləri son PCB -də tətbiq etməzdən əvvəl, seqmentləri istədiyim kimi idarə edə biləcəyimi yoxlamaq istədim. Gördüyünüz kimi, IC -lər çörək taxtasına uyğun deyil və mənim lehimləmə qabiliyyətim mis telləri birbaşa ona lehimləmək üçün o qədər də yaxşı deyil. Məhz bu səbəbdən bazarda mövcud olmadıqları üçün bir lövhə düzəltmək qərarına gəldim. Bir qırılma lövhəsi, IC -nin sancaqlarını, lehimsiz çörək taxtası üçün mükəmməl bir şəkildə yerləşdirilmiş öz pinləri olan çaplı bir elektron lövhəyə "çıxarır", bu da IC -dən istifadə etməyinizə asanlıq verir.

Məlumat cədvəlinə baxmaq hansı sancaqların sökülməsinə qərar verməyə kömək edir. Məsələn, DRV8837 vəziyyətində:

• IC -nin enerji təchizatı üçün biri yük/motor (VM) və digəri məntiq (VCC) üçün iki sancağı var. Hər ikisi üçün 5V istifadə edəcəyim üçün iki sancağı bir -birinə bağlayacağam.
• Sonrakı nSleep pinidir. Aktiv bir aşağı pindir, yəni onu GND -yə bağlamaq IC -ni yuxu rejiminə keçirəcəkdir. IC -nin hər zaman aktiv olmasını istəyirəm və buna görə də onu 5V -ə daimi olaraq bağlayacağam.
• Girişlərdə daxili açılan rezistorlar var. Buna görə lövhədə olanları təmin etməyə ehtiyac yoxdur.
• Məlumat cədvəlində, VM və VCC sancaqlarına 0.1uF bypass kondansatör qoyulması da deyilir.

Yuxarıdakı məqamları nəzərə alaraq, KiCad -da IC -lər üçün bir fasilə lövhəsi hazırladım və PCB və Şablon istehsalı üçün Gerber sənədlərini JLCPCB -yə göndərdim. Gerber fayllarını yükləmək üçün bura vurun.

Addım 5: Segmentə nəzarət

PCB -lərimi və şablonu JLCPCB -dən aldıqdan sonra lövhəni yığdım. İlk dəfə bir trafaret istifadə edərək kiçik IC -ləri lehimlədim. Barmaqlar keçdi! Lehim pastasını yenidən doldurmaq üçün ocaq kimi bir parça dəmir istifadə etdim.

Ancaq nə qədər çalışsam da, həmişə PAM8016 altında bir lehim körpüsü var idi. Xoşbəxtlikdən, DRV8837 ilk cəhddə uğur qazandı!

Sonrakı, seqmenti idarə edə biləcəyimi yoxlamaqdır. DRV8837 məlumat cədvəlinə görə, IN1 və IN2 sancaqlarına YÜKSEK və ya DÜŞÜK təqdim etməliyəm. IN1 = 1 & IN2 = 0 olduqda cərəyan bir istiqamətdə, IN1 = 0 və IN2 = 1 olduqda isə cari əks istiqamətdə axır. İşləyir!

Yuxarıdakı quraşdırma, bir mikrokontrolördən iki giriş və tam bir ekran üçün 14 giriş tələb edir. İki giriş həmişə bir -birini tamamladığı üçün, əgər IN1 YÜKSEKdirsə, IN2 DÜŞÜKdür və əksinə, iki ayrı giriş vermək əvəzinə, digər giriş verilərkən bir girişə birbaşa bir siqnal (1 və ya 0) göndərə bilərik. onu çevirən NOT qapısından keçdikdən sonra. Bu şəkildə, normal 7 seqmentli ekranla eyni olan yalnız bir girişdən istifadə edərək seqmenti/bobini idarə edə bilərik. Və gözlənildiyi kimi işləyir!

Addım 6: Sonrakı Nədir?

Beləliklə, hələlik budur! Növbəti və son addım, 7 bobini və H-Bridge sürücülərini (DRV8837) tək bir PCB üzərində birləşdirmək olacaq. Odur ki, bunun üçün bizi izləyin! Aşağıdakı şərhlərdə fikir və təkliflərinizi bildirin.

Sona qədər qaldığınız üçün təşəkkürlər. Ümid edirəm hamınız bu layihəni sevirsiniz və bu gün yeni bir şey öyrəndiniz. Daha çox belə layihələr üçün YouTube kanalıma abunə olun.