Это старая версия документа!


Лучик учится менять направление вращения колеса. Н-мост на транзисторах

В предыдущих экспериментах мы научились включать и выключать моторы вручную и с помощью датчиков. Для этого мы использовали транзисторы или микросхему ULN2003A, но моторы после включения всегда вращались в одну сторону. А что делать, если мы хотим менять направление вращение мотора? Ты же помнишь из первых экспериментов с мотором, что если изменить направление течение тока через мотор, то он будет вращаться в другую сторону? Для переключения направления течения тока придумали специальную схему, которую назвали «Н-мостом», так как она похожа на букву «Н». Давай соберем ее и разберемся как она работает?

Не поддерживается SVG

Ты, наверное, сразу понял зачем нужны резисторы на схеме? Резисторы R1, R2, R3, R4 ограничивают ток через базы транзисторов VT1, VT2, VT3, VT4 соответственно, а резистор R4 через светодиоды VD1 и VD2. Светодиоды VD1 и VD2 подключены параллельно, но противоположно друг другу. Это означает что, когда ток будет течь в одну сторону будет гореть один светодиод, когда в другую второй. Дополнительно параллельно светодиодам подключен мотор ПМ. Попробуй по очереди нажимать кнопки SW1 и SW2. Не нажимай кнопки одновременно! Что же происходит? Когда ты нажимаешь кнопку SW1 базы транзисторов VT1 и VT4 подключаются к питанию и транзисторы VT1 и VT4 открываются, при этом транзисторы VT2 и VT3 остаются закрытыми. Ток начинает течь слева на право через центральный участок схемы (через светодиод VD1 и мотор). При нажатии кнопки SW2 происходит все наоборот: транзисторы VT2 и VT3 открываются, а VT1 и VT4 остаются закрытыми. Ток будет течь справа на лево через центральный участок (через светодиод VD1 и мотор). Поздравляем, у тебя получилось менять направление вращения мотора с помощью сигналов. Почему же нельзя нажимать одновременно две кнопки? Если так сделать, то откроются сразу все транзисторы и ток потечет напрямую мимо центрального участка по вертикальным палочкам буквы «Н», что приведет к короткому замыканию. Давай составим табличку работы H-моста.

Сигнал 1 (SW1) Сигнал 2 (SW2) Мотор
- (0) - (0) Выключен
+ (1) - (0) Вращается вправо
- (0) + (1) Вращается влево
+ (1) + (1) Запрещено

Собранная нами схема требует минимум 8 электронных компонентов и занимает много места на макетке, а также имеет недостаток в виде отсутствия защиты от одновременной подачи двух положительных сигналов. Существует готовая микросхема, содержащая внутри сразу два Н-моста, с ней мы познакомимся в следующем уроке.