O documento descreve como construir um circuito H-Bridge para controlar a direção de um motor DC usando MOSFETs. Explica como os MOSFETs podem ser usados para alternar a polaridade da voltagem aplicada ao motor e reversa sua direção de rotação. Apresenta vários circuitos H-Bridge com MOSFETs e como eles podem ser controlados por um microcontrolador.

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Construir um H-Bridge Controle Motor com MOSFETs (Tutorial)
Figura 1 muito básico ponte-H.
Construir um H-Bridge Controle Motor com MOSFETs (Tutorial)
por Lewis Loflin
Ímã permanente motores DC foram em torno de muitos anos e vêm em uma variedade de tamanhos e tensões. O sentido de
rotação é dependente da polaridade da voltagem aplicada. Inverta a tensão, o sentido de rotação inverte. Um dos controlos de
estado sólido mais comuns é conhecida como a ponte-H.
Na figura 1 temos um H-ponte muito básica usando duas molas, unipolares, interruptores double-throw. Os contatos
normalmente fechados (NC) são aterrados e os contatos normalmente aberto (NO) estão ligados a 12 volts. Um motor DC é
conectado entre os dois commons. Em seu estado normal, as duas ligações do motor são fundamentadas através dos switches.
Ambos os interruptores são a mola.
Se pressionar o SW1 NF abre e fecha o NO 12 volts para fornecimento de um lado do motor, enquanto o outro lado é ainda
ligada à terra através SW2. O motor irá girar na velocidade máxima dizer anti-horário. Lançamento SW1 e SW2 prima e 12
volts é fornecido ao "+" lado do motor, enquanto o lado negativo é ligado à terra através SW1. A direção agora é no sentido
horário. Pressione ambos os interruptores e ambos os lados do motor será a 12 volts e não será executado.
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Ligar um MOSFET
Nos exemplos acima estamos mudando um motor DC on / off com MOSFETs de potência. No caso da P-canal (IRF9630) do
lado esquerdo, quando o portão (L) é ligado à terra que o interruptor for pressionado, os cortes a motor sobre. Com o Nchannel (IRF630) à direita quando a tensão é fornecida para o portão (G) quando o interruptor é pressionado, o motor liga.
Não há nenhuma maneira de reverter a rotação do motor que não seja desligar e inverter os fios do motor. O resistor no portão
do N-channel é a sangrar-off a carga elétrica e desligar o MOSFET quando o interruptor é liberado.
Circuitos motorista Transistor básicas para micro-controladores
Drivers transistor opto-isolados para micro-controladores
IRF630 N-canal FET 9 ampères 200 volts
IRF9630 P-canal FET 6,5 ampères 200 volts
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Figura 4.
Neste exemplo utilizamos quatro poder MOSFETs e este circuito funciona de uma forma idêntica
como os dois comutadores na Figura 1. Q1 e Q2 operar como NF enquanto Q3 e Q4 atuam
como nenhuma contatos. Os dois comutadores SW1 e SW2 poderiam ser substituídas por
transistores e ligado / desligado com um micro-controlador. Como é Q1, Q2 estão sempre
ligado à terra.
Quando a chave SW1 é pressionado a tensão nos portões do Q1 e Q3 vai a zero Q1 desligar e
ligar Q3. Isto cria um circuito de corrente a partir de Q3, o motor, e Q2. Quando SW1 é
lançado o motor desliga-se.
Quando SW2 é pressionado Q2 transforma desliga-se eo Q4 na criação de um caminho inverso
corrente através de Q1, o motor, e Q4.
Lista de peças:
Q3, Q4, P-channel MOSFET IRF9630
Q1, Q2, N-channel MOSFET IRF630
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Figura 5.
Nesta variação, temos um pino de permissão para ligar a ponte-H de ligar / desligar e um pino de
direcção separados. Um voltas 'alta' em Q7 dirigindo seu coletor "baixo" e através CD4011b sendo
usado como um inversor produz uma 'alta' na porta do Q5 transformando o MOSFET em diante,
portanto, o motor irá funcionar. Observe as conexões de energia para o CD4011 não mostrado.
Com uma 'baixa' ou zero volts no pino Direção do coletor de Q6 Q1 é "alto" e via CD4011a Q4 estão
ligados (Q2 e Q3 estão desligados) a criação de um caminho de corrente através de Q1, o motor, e Q4.
Quando o pino Direction vai 'alta' (5 volts) Q6 interruptores em dirigir seu coletor de 'baixa' desligar Q1 e
Q4 e ligar Q2 e Q3 criando um caminho de corrente reversa através de Q2, o motor, e Q3.
Há alguns cálculos a serem feitos com este circuito. As classificações de Q1-Q5 depende do motor e a
tensão de funcionamento é limitado a 15 volt devido à CD4011. Isto foi projetado para se conectar a um
microprocessador de 5 volts.
Lista de peças:
Q1, Q2, Q5, N-channel MOSFET IRF630
Q3, Q4, P-channel MOSFET IRF9630
Ultrasonic Sensor
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Figura 6. CD4011 conexões de pinos.
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Figura 7. Outra variação do circuito acima.
pode não funcionar para uma conexão direta com um microprocessador de 5 volts.
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Figura 8.
Neste caso eu usei opto-isoladores para mudar os MOSFETs on / off. Este circuito é
completamente funcional e irá operar a partir de 5 volts a 30 volts. acima pode ser usado da
mesma maneira como ATMEGA168/Arduino com o controlador de motor
Ta8050 projecto. Os acopladores ópticos isolar o microprocessador de ruído do motor e
maior tensão.
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Adicionado 31 de julho, 2011
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