A H-Bridge

Háá, emmeg mi? A H-Bridge azt jelenti, hogy H-Híd. Na ettől sem tudunk többet róla! Lássuk, mi ez az állat!

Az előző megoldásunknak az volt a baja, hogy kellett hozzá egy relé, ami:

• nagy
• csattog
• pénzbe kerül
• energiát fogyaszt

Azt tudjuk, hogy a relé olyan kapcsoló, amit villannyal lehet vezérelni, de vajon ismerünk más ilyen eszközt is? Naná, még a DM-ről: relé, elektroncső, tranzisztor... és épp a múlt alkalommal vezéreltél egy okosított tranzisztorral, egy FET-el motorokat!

Akkor legyen FET? Jó ötlet! Egy a baj, hogy a FET csak bekapcsolni tud, meg kikapcsolni. Átkapcsolni azt nem - pedig pont ez volt a nyitja annak, hogy a motor irányt tudjon váltani. Pedig olyan jó lenne FET-el csinálni ezt az egészet, sokkal kisebb, olcsóbb, nem csattog, naaa, lécci lécci...

Béláim, gondolkodjunk!

Rajzoljuk át egy picit!

Vegyük a klasszikus kapcsolós megoldást:

Hogyan fordul meg az irány?

Rajzoljuk ezt át úgy, hogy két részre vesszük a csodakapcsolót: a két váltóérintkezőt amik egyszerre kapcsolnak, vegyük külön két kapcsolóra:

Két külön kapcsolóval

Mivel most két külön kapcsolónk van, úgy is lehet ezeket kapcsolni, hogy a motor álljon meg. A képen éppen egy ilyen állás van: ha mindkét kapcsoló felfelé áll, akkor a motor két kivezetése közt nincs villany, és a motor nem forog.

Mit is tud ez az áramkör akkor?

• megállni: ha mindkét kapcsoló egyformán a + felé vagy egyformán a GND felé áll
• előre forogni: ha az egyik kapcsoló a + felé áll, a másik a GND felé áll
• hátra forogni: ha az egyik kapcsoló a GND felé áll, a másik a + felé áll

Okés, de ettől beljebb vagyunk? Még nem igazán. Ezek még mindig váltókapcsolók, amiket nem lehet FET-tel helyettesíteni.

Rajzoljuk át tovább!

Négy sima kapcsolóval

Hm, haladunk! Itt már csak teljesen egyszerű sima kapcsolók vannak! Arra mondjuk figyelnünk kell, hogy melyiket mikor kapcsoljuk be, mert vannak olyan kombinációk is, amik összekötik az elem két végét egymással, ami rövidzárlatot és nehéz perceket okoz szegény elemnek. De azt látod a képen, hogy a motor bal oldala az elem + kivezetéséhez, a jobb oldala meg a GND-hez kapcsolódik, így ebben a kapcsolóállásban a motor forog.

Nos, innen már csak egy dolgot kell tennünk: kicserélni a kapcsolókat FET-ekere!

Négy sima FET-tel

• Előre: Q1H be, Q1L ki, Q2H ki, Q2L be
• Hátra: Q1H ki, Q1L be, Q2H be, Q2L ki
• Stop: Q1H ki, Q1L ki, Q2H ki, Q2L ki
• Fékezés: Q1H ki, Q1L be, Q2H ki, Q2L be

  Fékezés?

  Igen, ez ilyesmit is tud. Nagyobb motorok (villamos, elektromos autó) fékezésének szokásos módja ez. Ha a motorról levesszük a villanyt, de a motor tovább forog, mert a jármű mozgásban van még, akkor a motor elkezd villanyt termelni - ez a generátor. Az így termelt villannyal valamit lehet tenni: a villanyautók eltárolják, de ha éppen fékezni kell, akkor egyszerűen a motor két végét összekötve a motoron fog elmelegedni, azaz hőenergiává alakulni a megtermelt villamos energia - miközben a jármű mozgási energiája csökken. Szerencsére a mi kis játékmotorjainknál ez a fékezés nem fontos :)

Miért pont H-Bridge?

Hol van a H? Hát itt:

Keresd a H betűt!

Hol van a bridge? Hát itt:

Keresd a hidat a két part között!

Tulajdonképp minden olyan kapcsolási elrendezést, amikor valami fogyasztó (például egy motor, vagy egy hangszóró) négy oldalról ki van pányvázva, úgy neveznek, hogy híd.

Oké, most tudom, mire gondolsz... Ez egyáltalán nem híd, ez egyértelműen egy Tie vadász!

Őőő... H-bridge? Forrás: Lucasfilm Ltd, Star Wars

Csak azért nem Tie-vadászank nevezzük, mert azt 1977-ben találták ki, a motorokat pedig már jóval a Star Wars előtt így vezérelték!