Ich versuche, einen Motortreiber ähnlich einer H-Brücke mit vier Spitzen 121 herzustellen (das Etikett im Schema unten ist wring, weil ich an meinem B2-Simulator keine Spitze 121 finden konnte). Das Schema lautet wie folgt: B2 und die Schalter stellt die Stifte meines Arduino dar.
Das Problem ist, dass ich am Motor nur 5 V bekomme ... selbst wenn die Stromversorgung 12 V beträgt! Es passiert im Simulator, aber ich habe keine Ahnung, warum es passiert ...
Beim Googeln habe ich festgestellt, dass der Schaltplan des L298 (der IC, der in vielen Arduino-Shileds / Motortreibern verwendet wird) meinem ziemlich ähnlich ist ... Aber ich verstehe nicht, warum ich nur 5 V an meinem Motor bekomme ... Soweit ich verstehe Der Spannungsabfall am Kollektor-Emitter eines Transistors ist konstant ...
Was (und warum) ist an meinem Design falsch?
Damit ein NPN-Transistor Strom vom Kollektor zum Emitter leitet, muss Strom in die Basis fließen. Damit Strom in die Basis fließt, müssen Sie die Spannung an der Basis um etwa 0,6 V über die Spannung des Emitters erhöhen. Wenn Ihr Arduino die Basis von Q1 (oder Q3) auf 5 V treibt, leitet dieser Transistor Strom, bis die Spannung am Emitter auf fast 5 V ansteigt. An diesem Punkt ist der Basis-Emitter-Übergang nicht mehr in Vorwärtsrichtung vorgespannt, der Stromfluss in die Basis stoppt und der Stromfluss vom Kollektor zum Emitter stoppt ebenfalls. Daher kann die Spannung am Emitter niemals 12 V erreichen, wenn die Spannung an der Basis nur 5 V beträgt. Sie benötigen eine Pegelverschiebungsschaltung, damit Sie die Basis von Q1 / Q3 ganz auf 12 V bringen können, dann sieht der Motor etwa 11,5 V.
Sie können Q1 und Q3 auch durch PNP-Transistoren ersetzen, mit einem Widerstand von ihrer Basis bis 12 V. Der Arduino würde die Basen auf kleineren NPN-Transistoren steuern, deren Kollektoren mit den Basen der PNP-Transistoren verbunden wären. Wenn der kleine NPN leitet, zieht er die Basis des PNP unter 12 V und der PNP leitet.
Die oberen beiden Transistoren sind als Emitterfolger konfiguriert, dh bei 5 V an der Basis kann der Emitter nicht größer als 5 V - 0,6 V = 4,3 V sein, wenn der Transistor leitet.
Ersetzen Sie möglicherweise die beiden oberen Transistoren durch PNP-Typen mit den Emittern auf der 12-V-Schiene, ABER Sie müssen zusätzliche Transistoren hinzufügen, um diese von Ihrer MCU aus anzusteuern.