H-híd

A H-híd egy integrált áramkör, amelyet a robotikában és számos más alkalmazásban használnak, hogy állítható teljesítményt adjanak egy terhelésnek, jellemzően egy egyenáramú motornak. Ez egy meglehetősen egyszerű áramkör, amely tranzisztorokból áll, amelyek H-szerű elrendezésben vannak elhelyezve, a terheléssel a középpontban, innen a H-híd elnevezés. Minden tranzisztor egy-egy flyback diódával van párosítva, amely megakadályozza a tranzisztor károsodását a fordított előfeszítés során. A H-hídban lévő tranzisztorok és diódák száma a vezérelt motor típusától függ, egyfázisú vagy háromfázisú. Bár a H-híd egyszerű, mégis döntő szerepet játszik a motorvezérlésben, mivel lehetővé teszi a motor kétirányú meghajtását.

Építés

Az egyfázisú motorok H-hídja négy tranzisztort használ a motoron átfolyó áram irányának szabályozására. Ahhoz, hogy a motor előre vagy hátrafelé pörögjön, egyszerre csak két tranzisztor kapcsolható be. A H-hídban használt tranzisztorok általában kétpólusú vagy FET-tranzisztorok, például MOSFET-ek és IGBT-ek. A kapcsolóelemek egymástól függetlenül be- és kikapcsolhatók, de csak néhány olyan speciális konfiguráció létezik, amely hatékonyan működteti a motort rövidzárlat nélkül.

Ha a Q1 és Q4 tranzisztorokat a képen látható módon bekapcsoljuk, a motor az óramutató járásával ellentétes irányban fog forogni. Fordítva, ha a Q3 és Q2 tranzisztorok be vannak kapcsolva, a motor az óramutató járásával megegyező irányban fog forogni. Mivel a híd mindkét oldalán egy-egy tranzisztor mindig be van kapcsolva, mindig lesz egy folyamatos útvonal az áram számára, amely a motoron keresztül folyik.

h brid

Akkor mi a célja a diódáknak a H-hídban? Nem lehet biztosítani, hogy a Q1 és Q4 konfigurációról a Q2 és Q3 konfigurációra való átkapcsoláskor a tranzisztorok pontosan ugyanabban az időben kapcsoljanak be és ki. Ez problémát jelent, mert ha a H-híd ugyanazon oldalán lévő két tranzisztor bekapcsol, akkor a tápfeszültség rövidzárlatát kockáztatjuk. A diódák fontos szerepet játszanak azáltal, hogy helyet biztosítanak az áramnak, ahol folyhat, amikor a tranzisztorok ki vannak kapcsolva.

A háromfázisú motorok, például kefe nélküli egyenáramú motorok H-hídjai hasonlóan működnek, mint az egyfázisú motorok H-hídjai, de ehelyett egy további tranzisztorpárral rendelkeznek. A hat tranzisztorral az áram bármely irányban szabályozható a három motortekercsben. További információkért lásd háromfázisú kefe nélküli motorok.

H-hidakkal kapcsolatos iparágak, technológiák és termékek...

Tech_Power-eszközök_mosfet-igbt
MOSFET / IGBT
Kefés motor
Egyfázisú (kefés) motor
Kefe nélküli motor
Háromfázisú (kefe nélküli) motor
Tech_Motion-Control_overview
Mozgásvezérlés áttekintése
Trapéz alakú kommutáció információs doboz
Trapéz alakú kommutáció
PWM és irány információs doboz
PWM és irány