سادہ h

شروع میں موٹر چلانا آسان کام کی طرح لگتا ہے - صرف موٹر کو مناسب وولٹیج ریل تک لگائیں اور یہ گھومنے لگے گا۔ لیکن موٹر چلانے کا یہ بہترین طریقہ نہیں ہے خاص طور پر جب سرکٹ میں شامل دیگر اجزاء موجود ہوں۔ یہاں ہم DC موٹروں - H-Bridge سرکٹ کو چلانے کے سب سے زیادہ استعمال ہونے والے اور موثر طریقہ پر تبادلہ خیال کریں گے ۔

موٹر ڈرائیونگ

کم بجلی کی ایپلی کیشنز کے ل h مشغول حلقوں میں آپ کو ملنے والی عام قسم کی موٹر نیچے دی گئی 3V DC موٹر ہے۔ اس طرح کی موٹر دو 1.5V خلیوں سے کم وولٹیج آپریشن کے ل optim بہتر ہے۔

اور اسے چلانا اتنا ہی آسان ہے جتنا اس کو دو خلیوں سے جوڑنا - موٹر فوری طور پر آگ لگاتا ہے اور جب تک بیٹریاں منسلک ہوتی ہیں چلتی ہیں۔ اگرچہ اس طرح کا سیٹ اپ 'مستحکم' ایپلی کیشنز جیسے منیئچر ونڈ مل یا فین کے لئے اچھا ہے ، جب روبوٹ جیسے 'متحرک' ایپلیکیشن کی بات آتی ہے تو ، زیادہ سے زیادہ صحت سے متعلق کی ضرورت ہوتی ہے - متغیر کی رفتار اور ٹارک کنٹرول کی شکل میں۔

یہ واضح ہے کہ موٹر کے پار وولٹیج میں کمی سے رفتار میں کمی واقع ہوتی ہے اور بیٹری کی ایک مردہ رفتار آہستہ موٹر کا نتیجہ بنتی ہے لیکن اگر موٹر عام ریل سے ایک سے زیادہ ڈیوائس پر چلتا ہے تو ، مناسب ڈرائیونگ سرکٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔

یہاں تک کہ یہ LM317 جیسے متغیر لکیری ریگولیٹر کی شکل میں بھی ہوسکتا ہے - رفتار کو بڑھانے یا کم کرنے کے ل the موٹر کے اس پار وولٹیج مختلف ہوسکتی ہے۔ اگر مزید موجودہ کی ضرورت ہو تو ، اس سرکٹ کو کچھ دو قطبی ٹرانجسٹروں کی مدد سے احتیاط سے بنایا جاسکتا ہے۔ سیٹ اپ کی اس قسم کے ساتھ سب سے بڑا واپسی کی کارکردگی ہے - بس کسی دوسرے کا بوجھ کے ساتھ کی طرح، ٹرانجسٹر تمام ناپسندیدہ طاقت dissipates.

اس مسئلہ کا حل PWM بلایا یا پلس کی چوڑائی ماڈلن ایک طریقہ ہے. یہاں ، موٹر ایک مربع لہر کے ذریعہ ایک ایڈجسٹ ڈیوٹی سائیکل (سگنل کی مدت کے لئے وقت پر تناسب) کے ساتھ چلتی ہے۔ دی گئی پوری طاقت ڈیوٹی سائیکل کے متناسب ہے۔ دوسرے لفظوں میں ، موٹر مدت کے تھوڑے سے حصے کے لئے چلتی ہے - لہذا وقت کے ساتھ موٹر پر اوسط بجلی کم ہوتی ہے۔ 0٪ ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ ، موٹر آف ہے (موجودہ کوئی بہہ نہیں)؛ 50 of کے ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ موٹر آدھی طاقت (نصف موجودہ ڈرا) پر چلتی ہے اور 100٪ زیادہ سے زیادہ موجودہ ڈرا پر مکمل طاقت کی نمائندگی کرتی ہے۔

اس کو موٹر اونچی طرف سے منسلک کرکے اور اسے N- چینل MOSFET سے چلا کر لاگو کیا جاتا ہے ، جو PWM سگنل کے ذریعہ دوبارہ چلتا ہے۔

اس کے کچھ دلچسپ مضمرات ہیں۔ 3V موٹر کو کم ڈیوٹی سائیکل استعمال کرتے ہوئے 12V سپلائی کا استعمال کرتے ہوئے چلائی جاسکتی ہے کیونکہ موٹر صرف اوسط وولٹیج دیکھتی ہے۔ محتاط ڈیزائن کے ساتھ ، اس سے علیحدہ موٹر بجلی کی فراہمی کی ضرورت ختم ہوجاتی ہے۔

اگر ہمیں موٹر کی سمت کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہو تو کیا ہوگا؟ یہ عام طور پر موٹر ٹرمینلز سوئچنگ کے ذریعہ کیا جاتا ہے ، لیکن یہ بجلی سے کیا جاسکتا ہے۔

ایک اختیار دوسرا ایف ای ٹی اور منفی رسد کو سمت تبدیل کرنے کے لئے استعمال کرنا ہوسکتا ہے۔ اس کے لئے موٹر کا ایک ٹرمینل مستقل طور پر گراؤنڈ ہونا چاہئے اور دوسرا مثبت یا منفی رسد سے منسلک ہے۔ یہاں ، MOSFETs ایک SPDT سوئچ کی طرح کام کرتے ہیں۔

تاہم ، ایک اور خوبصورت حل موجود ہے۔

ایچ برج موٹر ڈرائیور سرکٹ

اس سرکٹ کو H-Bridge کہا جاتا ہے کیونکہ MOSFETs دو عمودی اسٹروک تشکیل دیتے ہیں اور موٹر حرف تہجی 'H' کے افقی اسٹروک کی تشکیل کرتی ہے۔ موٹر ڈرائیونگ کی تمام پریشانیوں کا یہ آسان اور خوبصورت حل ہے۔ سمت آسانی سے تبدیل کیا جا سکتا ہے اور اس کی رفتار کنٹرول کیا جا سکتا.

H-Bridge کی تشکیل میں ، MOSFETs کے صرف اختلافی مخالف جوڑے ہی سمت کو کنٹرول کرنے کے لئے چالو ہوجاتے ہیں ، جیسے نیچے دی گئی شکل میں دکھایا گیا ہے:

جب ایک جوڑا (اختلافی مخالف) ایم او ایس ایف ای ٹی کو چالو کرتے ہو تو موٹر موجودہ بہاؤ کو ایک سمت دیکھتا ہے اور جب دوسرا جوڑا چالو ہوجاتا ہے تو موٹر کے ذریعہ کرنٹ سمت کو تبدیل کرتا ہے۔

MOSFETs مکمل طاقت کے لئے چھوڑ دیا جا سکتا ہے یا PWM-ed کو بجلی کے ضابطے کے ل or چھوڑ دیا جاسکتا ہے یا موٹر رکنے نہیں دیتا ہے۔ نیچے اور اوپر دونوں MOSFETs کو چالو کرنا (لیکن کبھی نہیں ایک ساتھ) موٹر کو توڑ دیتا ہے ۔

ایچ برج کو لاگو کرنے کا دوسرا طریقہ 555 ٹائمر استعمال کررہا ہے ، جس پر ہم نے گذشتہ سبق میں گفتگو کی ہے۔

ضروری اجزاء

H-Bridge کے لئے

• ڈی سی موٹر
• 2x IRF3205 N- چینل MOSFETs یا اس کے مساوی
• 2x IRF5210 P- چینل MOSFETs یا اس کے مساوی
• 2x 10K ریسٹرز (پل ڈاون)
• 2x 100uF الیکٹرویلیٹک کیپسیٹرز (ڈیکپلنگ)
• 2x 100nF سیرامک ​​کیپسیٹرز (ڈیکپلنگ)

کنٹرول سرکٹ کے لئے

• 1x 555 ٹائمر (کوئی بھی شکل ، ترجیحا سی ایم او ایس)
• 1x TC4427 یا کوئی مناسب گیٹ ڈرائیور
• 2x 1N4148 یا کوئی دوسرا سگنل / الٹرااسفٹ ڈایڈڈ
• 1x 10K پوٹینومیٹر (ٹائمنگ)
• 1x 1K ریزسٹر (ٹائمنگ)
• 4.7nF سندارتر (وقت)
• 4.7uF سندارتر (ڈیکپلنگ)
• 100nF سیرامک ​​سندارتر (ڈیکپلنگ)
• 10uF الیکٹرولائٹک سندارتر (ڈیکپلنگ)
• ایس پی ڈی ٹی سوئچ

سادہ H-Bridge سرکٹ کیلئے اسکیمات

اب جب کہ ہمارے پاس تھیوری ختم ہوچکی ہے ، اب وقت آگیا ہے کہ اپنے ہاتھوں کو گندا کریں اور ایچ پل برج موٹر ڈرائیور بنائیں۔ اس سرکٹ میں اتنی طاقت ہے کہ مناسب تعمیر اور ہیٹ سکننگ کے ساتھ درمیانے درجے کی موٹرز کو 20A اور 40V تک چلا سکے۔ کچھ خصوصیات آسان کردی گئی ہیں ، جیسے کہ سمت کو کنٹرول کرنے کے لئے ایس پی ڈی ٹی سوئچ کا استعمال ۔

نیز ، اعلی طرف والے MOSFETs سادگی کے لئے پی چینل ہیں۔ مناسب ڈرائیونگ سرکٹ (بوٹسٹریپنگ کے ساتھ) کے ساتھ ، این چینل کے MOSFETs بھی استعمال ہوسکتے ہیں۔

MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے اس H-Bridge کے لئے مکمل سرکٹ ڈایاگرام ذیل میں دیا گیا ہے:

ورکنگ وضاحت

1. 555 ٹائمر

ٹائمر ایک سادہ 555 سرکٹ ہے جو تقریبا 10٪ سے 90٪ تک ڈیوٹی سائیکل پیدا کرتا ہے ۔ تعدد R1 ، R2 اور C2 کے ذریعہ مرتب کیا گیا ہے۔ سمعی آواز کو کم کرنے کے لئے اعلی تعدد کو ترجیح دی جاتی ہے ، لیکن اس کا مطلب یہ بھی ہے کہ زیادہ طاقتور گیٹ ڈرائیور کی ضرورت ہے۔ ڈیوٹی سائیکل پوٹینومیٹر R2 کے ذریعہ کنٹرول کیا جاتا ہے۔ حیرت انگیز موڈ میں 555 ٹائمر استعمال کرنے کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں۔

اس سرکٹ کو پی آر ڈبلیو ایم کے ذریعہ کسی ارڈینو کی طرح تبدیل کیا جاسکتا ہے۔

2. گیٹ ڈرائیور

گیٹ ڈرائیور ایک معیاری دو چینل TC4427 ہے ، جس میں 1.5A سنک / ماخذ فی چینل ہے۔ یہاں ، دونوں چینلز زیادہ ڈرائیونگ کرنٹ کے متوازی ہو چکے ہیں۔ ایک بار پھر ، اگر تعدد زیادہ ہو گی تو گیٹ ڈرائیور کو زیادہ طاقتور ہونے کی ضرورت ہوتی ہے۔

ایس پی ڈی ٹی سوئچ ایچ پل کے ٹانگ کو منتخب کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے جو سمت کو کنٹرول کرتا ہے۔

3. H-Bridge

یہ سرکٹ کا کام کرنے والا حصہ ہے جو موٹر کو کنٹرول کرتا ہے۔ موسفٹ گیٹ کو عام طور پر پل ڈاؤن ڈاؤن ریزٹر کے ذریعہ کم کھینچا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں دونوں P- چینل MOSFETs آن ہو رہے ہیں ، لیکن یہ کوئی مسئلہ نہیں ہے کیونکہ کوئی موجودہ بہہ نہیں سکتا ہے۔ جب پی ڈبلیو ایم سگنل ایک ٹانگ کے دروازوں پر لگایا جاتا ہے تو ، N اور P چینل MOSFETs کو باری باری آن اور آف کر دیا جاتا ہے ، طاقت کو کنٹرول کرتے ہوئے۔

H-Bridge سرکٹ تعمیراتی نکات

اس سرکٹ کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے کہ اس کو ہر سائز کی موٹروں کو چلانے کے لئے بڑھایا جاسکتا ہے ، اور نہ صرف موٹرز - بلکہ کوئی اور چیز جس میں دو طرفہ موجودہ سگنل کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے سائن ویو انورٹرز۔

جب اس سرکٹ کو بھی کم طاقتوں پر استعمال کرتے ہو تو ، مناسب مقامی ڈیکپلنگ اس وقت تک ضروری ہے جب تک کہ آپ یہ نہیں چاہتے ہیں کہ آپ کا سرکٹ خراب ہو۔

نیز ، اگر اس سرکٹ کو پی سی بی جیسے مستقل پلیٹ فارم پر تعمیر کرنا ہے تو ، ایک بڑے زمینی طیارے کی سفارش کی جاتی ہے ، جس سے کم موجودہ حصوں کو زیادہ موجودہ راستوں سے دور رکھا جائے۔

لہذا یہ آسان H-Bridge سرکٹ بہت سی موٹر ڈرائیونگ پریشانیوں جیسے حل ، بجلی کے انتظام اور استعداد کا حل ہے۔