Minimale Komponenten für BJT (edit: oder FET) H-Brücke, die auf einen kleinen 3-6-V-Motor angewendet wird, der von Arduino gesteuert wird

Erstens, warum hat er R3 hoch gesetzt – allein: H-Bridge Transistor Smoking ?

Meine eigentliche Frage bezieht sich auf die Mindestanzahl von Teilen. Ich glaube, die Mindestkomponenten für eine BJT-H-Brücke, die an einen kleinen 3-6-V-Motor angelegt wird, der von einem Arduino gesteuert wird, sind jeweils vier: Transistoren, Dioden und Widerstände.

Ich plane, zwei 2N906 (PNP), zwei 2N3904 (NPN) und vier 1kΩ-Widerstände zu verwenden. Ich habe mich für BJTs entschieden, weil sie billiger erscheinen als MOSFETs. http://everycircuit.com/circuit/4696275458195456

Bearbeiten : Da diese Frage abgelehnt wurde, nehme ich die BJT-Einschränkung zurück.

Geht das mit weniger Komponenten?

Ich fand viele schlechte Designs mit weniger Teilen. Zum Beispiel fehlen diesem und diesem unter anderem Flyback-Dioden.

Ihre Schaltung hat einen eindeutigen Fehler, wenn sie von einem Mikroprozessor angesteuert wird: Wenn Punkt 0 und 1 Eingänge sind (beim Zurücksetzen), schalten alle Transistoren ein und schließen die Schiene kurz. Als Arbeitsschaltung benötigen Sie zusätzliche Treiberpuffer oder einen Hauptleistungsschaltertransistor.
Die Antwort von Pentium100 auf das H-Bridge Transistor Smoking löst das also? Es scheint nur, dass es mit weniger Teilen gemacht werden kann ...
In der Tat. Tauschen Sie einfach die NPNs und PNPs aus und entfernen Sie die Widerstände: weniger Teile. Etwas weniger Effizienz, da Sie die Transistoren nicht sättigen können.
Ich verstehe jetzt, in Nr. 4 dieses Arduino-Forenbeitrags , was es mit dem Durchschießen auf sich hat. Es scheint also, dass die Vier-von-Alles-Schaltung abhängig von den Transistorspezifikationen funktionieren könnte.
BJTs (und auch Darlington-Chips wie der L293) sind für diese Aufgabe grundsätzlich nicht geeignet. Verwenden Sie MOSFETs. Andernfalls benötigen Sie eine weitere Batterie, um die Transistorverluste zu überwinden.
@ChrisStratton Können Sie die Frage von den neuen Änderungen bitte rückgängig machen?
Der Versuch, dies mit diskreten Komponenten zu tun, ist grundsätzlich ein Fehler - mit einem FET-Treiber-IC würden minimale Komponenten erreicht. Sehen Sie sich die zahlreichen bestehenden Fragen in diesem Bereich an, die in der Seitenleiste rechts verlinkt sind.
Ich habe diese Frage als Bastler/Student gestellt. Wie aus meiner Antwort hervorgeht, ist jede Option billiger, es selbst zu machen. Daher nein, ich möchte keinen Chip verwenden. Es scheint auch, dass Sie nicht gesehen haben, dass ich in meiner Antwort eine Chip-Anwendung erwähnt habe. Ich verstehe also nicht, was das Problem ist, diese Frage zu stellen. Ich sehe Ihre Ablehnung + Absicht dann so, als ob (sprich: Beispiel) eine legitime Frage zum Bau eines eigenen Netzteils gestellt würde: "Hör auf zu lernen. Kauf einfach ein Netzteil."
Wenn Sie es ernst meinen mit dem Lernen und darauf bestehen, dies auf die harte Tour zu bauen , ersetzen Sie Ihren bipolaren Schaltplan durch einen FET-Schaltplan und erklären Sie, was Sie tun, um das Problem des Durchschießens zu lösen. Aber es klingt eher so, als ob Sie möchten, dass jemand anderes es für Sie entwirft, und diese Website ist kein Designservice. Antworten von der Stange kauft man am besten in Form vorhandener Treiberchips.
Laut meiner Antwort. Außerdem ist der ckt das Gegenteil von Henry Chuns.

Antworten (2)

Diese Schaltung ermöglicht Vorwärts-, Rückwärts- und Bremsstopp (kurzer Motorausfall).

C1 kann erforderlich sein, um Rücklaufimpulse für die Transistoren sicher zu halten.

Es kann keine PWM-Motorsteuerung durchführen, und Sie können nicht alle Transistoren ausschalten, während der Motor läuft. Beide benötigen die Flyback-Dioden.

Für einen kleinen Umkehrmotor ist es die einfachste Schaltung.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Für PWM müssen Sie die Dioden hinzufügen.

Da jeder Abfall über die Ausgangs-FETs der MCU, die den Basisstrom liefern, ein direkter Verlust der Motorspannung ist, möchten Sie Transistoren mit dem besten HFE beim Motorstrom und eine MCU mit guter Ausgangsansteuerung. Das Zusammenfassen mehrerer Port-Pins kann das Laufwerk verbessern.

Das Problem bei einfachen bipolaren Motorantrieben, bei denen Port-Pins direkt einen einzelnen Transistor ansteuern, besteht darin, dass bei herkömmlichen Bipolaren der HFE abfällt, wenn der Strom ansteigt, während gleichzeitig der Port-Pin vrop ansteigt. Es funktioniert also gut bei niedrigen Strömen, trifft aber ziemlich abrupt auf einen Strom, wo es nicht mehr wirklich funktioniert.

Es gibt moderne Bipolare , die viel höhere zuverlässige Verstärkungen haben und diesen praktikablen Bereich nach oben verschieben - insbesondere für die High-Side-Transistoren, bei denen die Port-Pins häufig einen deutlich schwächeren Pull-up-Antrieb als einen Pull-down-Antrieb haben.

Beachten Sie auch, dass ältere Bipolare BC547, BC337 High-Gain-Klassen BC547C, BC337-40 haben, die Sie dafür verwenden sollten.

Nein. BJTs sind für diese Aufgabe völlig ungeeignet. Es werden MOSFET-Treiber benötigt, oder die Spannung des Akkupacks muss erhöht werden, um die enormen Transistorverluste auszugleichen.
Was ist mit den Basiswiderständen? Henry Crun, wollten Sie die internen Pullup-Widerstände verwenden: pinMode (aMotorPin, INPUT_PULLUP)?
Es sind keine Basiswiderstände erforderlich, da die Last im Emitter des Transistors liegt. Wenn Sie 5 V an die Basis von Q1 anlegen, fließt genug Strom, um den Emitter auf 4,3 V anzuheben, dann verringert sich der Basisstrom.
@ChrisStratton Warum sagst du das? Ein "kleiner 3V-Motor" kann mit dieser Anordnung auf 3V 300mA angesteuert werden. Das OP hat nach den erforderlichen Mindestkomponenten gefragt: Das ist es.
@HenryCrun das Problem ist die Spannung ... Auf Anhieb verlieren Sie 1,2 V aufgrund des Basis-Emitter-Vorwärtsabfalls. Besser geeignet ist hier ein als Widerstand auftretender FET. Höhere Spannung und höherer Strom als ja, BJTs sind realisierbar, da die Erhöhung der Verluste besser skaliert (solange die Schaltgeschwindigkeiten realisierbar sind).
@JonRB. Na und? Der Motor hat 3V. Du bekommst 3V. Wenn der Abfall wichtig war und nicht die Anzahl der Komponenten (das OP hat nach Mindestkomponenten gefragt), verwenden Sie die umgekehrte Schaltung und erhalten Sie 0,2 V oder 0,05 V mit Zetex-Schaltungen. Betrachten Sie mein Wochenendprojekt: Automatisches Umschalten eines kleinen Kugelhahns von Tankwasser auf Stadtversorgung. Es wird 5-10 Mal im Jahr umziehen. Warum ist die elektrische Effizienz wichtig? Warum sollten Sie anstelle eines 3-V-Motors komplexe oder teure Fets verwenden?
Na und. Sie haben gerade dafür plädiert, die am Motor anliegende Spannung und damit die maximale Drehzahl zu reduzieren. Dies ist, bevor die Effizienz des Basisantriebs ODER der Leistungsverlust an Vce überhaupt diskutiert wird. Sie geben dann an, dass dies die Mindestteile sind, aber FETS haben die gleiche Anzahl und sind einfacher zu fahren. Ihnen fehlt eine Freilaufdiode, da Sie ein Minoritätsträgergerät befürworten. Sie haben eine Obergrenze, um mit der Energie umzugehen, die jedoch in dieser Position nicht erforderlich wäre, wenn FETs verwendet würden. Dh mehr Komponenten

Ich dachte an DPDT, Schaltung hier , wie die Verwendung des HK19F-Leistungsrelais für 1,20 $ pro Teil ( Datenblatt ) bei Amazon. Unter der Annahme, dass keine Teile im Bestand sind, und diese Näherungen:

  • 0,05 $/Widerstand
  • 0,10 $/Diode
  • 0,20 $/Transistor

Es würde mehr kosten, als nur die einfache H-Brücke herzustellen, aber weniger als nur einen L293-H-Brücken-Chip zu kaufen (der meiner Meinung nach keine Widerstände benötigt ).

  1. $1,40 für vier von allem - es sei denn, meine Frage ist schlecht - was es auch ist.
  2. 1,70 $ für DPDT, 2D, 2R
  3. 1,73 $ für den A4988-Stepper-Treiber verwendet MOSFETs
  4. $2,00 ~ Pentium100's ckt von der ursprünglichen Frage
  5. $2,30 für den Chip *

Abschließend, Sweatshop-Arbeit kostet 0,00 $ ... Scherz beiseite, darauf läuft es bei Hobby-Elektronik hinaus.

*Dieser Preisvergleich gilt nur für die Ansteuerung eines Motors. Zwei Motoren können von einem Chip angetrieben werden. Dieses Projekt verwendet die SN754410NE . Ein anderes Projekt verwendete L2930 .

konstantes Byte dpdt1 = Freegan; konstantes Byte dpdt2 = vegan; Void setup () { PinMode (dpdt1, AUSGANG); PinMode (dpdt2, AUSGANG); } Leere Schleife () { DigitalWrite (8, HIGH); // CW digitalWrite (9, LOW); Verzögerung (2000); digitalWrite (8, NIEDRIG); // CCW digitalWrite (9, HIGH); Verzögerung (4000); } // Hier sind zwei Motoren mit dem Chip: // www.ardumotive.com/how-to-use-the-l293d-motor-driver-ic-en.html
Es ist eine gute Möglichkeit, einen Hochstrommotor zu steuern, der pwm und rückwärts laufen muss, mit nur einem einzigen N-FET und einer einzigen Diode, es ist sehr effizient bei hohen Strömen.
Minimale Komponenten für BJT (edit: oder FET) H-Brücke, die auf einen kleinen 3-6-V-Motor angewendet wird, der von Arduino gesteuert wird
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