4.8. Управление направлением вращения двигателя постоянного тока с помощью Н-моста

Вы научились изменять скорость вращения двигателя постоянного тока. Это позволит управлять движением робота, но лишь в том случае, если он будет двигаться только вперед. Однако любой двигатель постоянного тока способен вращаться в двух направлениях. Для изменения направления вращения применим устройство, называемое H-мостом. Принцип работы H-моста поясняет схема, изображенная на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Схема работы Н-моста

Почему схема называется H-мостом? Ответ прост. Обратите внимание, что изображение двигателя в сочетании с четырьмя переключателями похоже на прописную букву "И". Хотя на схеме изображены просто выключатели, на самом деле это транзисторы, подобные тем, которые были в предыдущем примере. В реальной схеме H-моста также есть некоторые дополнительные цепи, в том числе защитные диоды.

И-мост может находиться в четырех основных состояниях: "выключен", "торможение", "вперед" и "назад". В выключенном состоянии все выключатели разомкнуты и двигатель не вращается. В состоянии "вперед" два выключателя замкнуты, в результате через обмотку двигателя течет ток и вал вращается. В состоянии "назад"

ток течет в противоположном направлении, и направление вращения вала обратное.

Если H-мост находится в состоянии торможения, то обмотка замкнута, вращение замедляется и двигатель останавливается.

Необходимо помнить об опасности короткого замыкания цепей H-моста. Что произойдет, если все четыре выключателя будут замкнуты? Это вызовет короткое замыкание между шиной +9 В и землей. В результате батарея очень быстро нагреется, что может привести к ее разрыву. Кроме того, короткое замыкание может повредить H-мост или другие элементы схемы.

Для нашего эксперимента выберем микросхему SN754410- четырехканальный драйвер И-полумоста, которая имеет встроенную защиту от короткого замыкания.

- 92 -