Pengawal Motor H-Bridge
Untuk menggerakkan DC motor mengikut arah jam (Clock Wise) atau melawan jam (Counter Clock Wise), kita hanya perlu menukar kekutuban motor dari posisi terminal positif-negatif ke negatif-positif dan sebaliknya. Tetapi jika DC motor kita sudah dipasang wayar pada terminalnya, adalah menjadi mustahil untuk kita menukar kekutubannya dengan menukar posisi terminal dengan begitu sahaja. Melainkan menggunakan suis Dua-Kutub-Dua-Arah (Double-Pole-Double-Throw, DPDT) seperti gambarajah di bawah.
Bagaimana pula untuk menggerakkan robot beroda ke hadapan (forward) dan ke belakang (reverse) dengan menukar arah motor secara automatik tanpa mengawal menggunakan suis?.
Satu teknik yang diperlukan untuk menukar arah dc motor mengikut jam atau melawan jam iaitu dengan menggunakan jejambat H atau H-bridge. H-bridge boleh dibuat dengan menyusun 4 transistor seperti contoh gambarajah di bawah.
Diod signal contohnya 1N4148 atau diod rektifier seperti 1N5814 / 1N5822 diperlukan untuk memblok arus yang terhasil apabila motor dimatikan. Ini untuk melindungi komponen elektronik yang lain dalam litar terutamanya litar microcontroller. 2 lagi transistor boleh digunakan untuk membuka litar base transistor utama atau litar gate jika menggunakan MOSFET atau FET seperti gambarajah di bawah.
Selain arah pusingan motor, kelajuan motor juga boleh dikawal menggunakan ayunan lebar denyut (pulse width modulation, PWM). PWM boleh dibuat menggunakan beberapa komponen elektronik, tetapi kawalannya adalah menggunakan perintang boleh laras (variable resistor) atau potentio meter. Sekiranya ingin mengawal kelajuan motor secara automatik, PWM pada microcontroller boleh digunakan, tetapi ianya hanya terhad sama ada 1 keluaran (output) PWM atau 2 keluaran sahaja. Lihat gambarajah contoh PIC microcontroller di bawah. Terminal PWM ini akan disambungkan kepada litar transistor base pada H-bridge motor driver.
Sekarang terdapat H-bridge motor driver dalam bentuk IC dengan fungsi kawalan PWM dan penghad arus (current limiter). Contohnya IC L293D, L293B, L298N dan sebagainya. Walaupun begitu, IC-IC tersebut mempunyai had penggunaan arus. L293D contohnya hanya membenarkan arus sebanyak 600mA bagi arus berterusan dan 1A bagi arus puncak (peak current) dalam bentuk sekali denyut (pulse). L293B pula membenarkan arus sebanyak 1A secara berterusan dan 2A arus puncak. L298N adalah H-bridge motor driver untuk arus yang tinggi. Walaupun begitu, ianya hanya dapat membenarkan arus 2A secara berterusan dan 4A arus puncak pada kedua-dua saluran (channel) motor.
Arus yang diperlukan oleh DC motor yang besar seperti motor tingkap kuasa (power window) kereta yang memerlukan arus sehingga 5A pada beban penuh, atau DC motor kereta RC yang berkelajuan tinggi memerlukan arus sehingga 10A, tidak dapat menggunakan H-bridge motor driver dalam bentuk IC seperti yang dinyatakan. Oleh itu, H-bridge secara litar konvensional yang menggunakan 4 transistor adalah diperlukan. Ini kerana, transistor berkeupayaan membawa arus yang tinggi terutama jenis Darlington, MOSFET atau FET yang disebut sebagai power transistor. Contohnya, transistor Darlington TIP142 membenarkan arus sehingga 10A secara berterusan dan 20A arus puncak pada voltan sehingga 100V ! Ini sudah cukup untuk kegunaan DC motor kereta RC.
Perlukan arus yang lebih tinggi? MOSFET boleh digunakan. MOSFET IRFZ48N boleh mengendalikan arus sehingga 64A pada 55V! Oleh itu rekaan litar mengikut keperluan anda menggunakan komponen yang sesuai dan perlu juga diambil kira tentang kos bagi 1 motor driver.
Sekiranya anda memerlukan komponen atau kit H-bridge motor driver, bolehlah mendapatkannya di blog ini pada harga cukup istimewa. Selamat mencuba! :)
Sambungan motor ke suis DPDT
Satu teknik yang diperlukan untuk menukar arah dc motor mengikut jam atau melawan jam iaitu dengan menggunakan jejambat H atau H-bridge. H-bridge boleh dibuat dengan menyusun 4 transistor seperti contoh gambarajah di bawah.
Dwi-Polar H-Bridge
Transistor trigger H-Bridge
Port PWM pada PIC16F877A
Sekarang terdapat H-bridge motor driver dalam bentuk IC dengan fungsi kawalan PWM dan penghad arus (current limiter). Contohnya IC L293D, L293B, L298N dan sebagainya. Walaupun begitu, IC-IC tersebut mempunyai had penggunaan arus. L293D contohnya hanya membenarkan arus sebanyak 600mA bagi arus berterusan dan 1A bagi arus puncak (peak current) dalam bentuk sekali denyut (pulse). L293B pula membenarkan arus sebanyak 1A secara berterusan dan 2A arus puncak. L298N adalah H-bridge motor driver untuk arus yang tinggi. Walaupun begitu, ianya hanya dapat membenarkan arus 2A secara berterusan dan 4A arus puncak pada kedua-dua saluran (channel) motor.
Arus yang diperlukan oleh DC motor yang besar seperti motor tingkap kuasa (power window) kereta yang memerlukan arus sehingga 5A pada beban penuh, atau DC motor kereta RC yang berkelajuan tinggi memerlukan arus sehingga 10A, tidak dapat menggunakan H-bridge motor driver dalam bentuk IC seperti yang dinyatakan. Oleh itu, H-bridge secara litar konvensional yang menggunakan 4 transistor adalah diperlukan. Ini kerana, transistor berkeupayaan membawa arus yang tinggi terutama jenis Darlington, MOSFET atau FET yang disebut sebagai power transistor. Contohnya, transistor Darlington TIP142 membenarkan arus sehingga 10A secara berterusan dan 20A arus puncak pada voltan sehingga 100V ! Ini sudah cukup untuk kegunaan DC motor kereta RC.
Perlukan arus yang lebih tinggi? MOSFET boleh digunakan. MOSFET IRFZ48N boleh mengendalikan arus sehingga 64A pada 55V! Oleh itu rekaan litar mengikut keperluan anda menggunakan komponen yang sesuai dan perlu juga diambil kira tentang kos bagi 1 motor driver.
Sekiranya anda memerlukan komponen atau kit H-bridge motor driver, bolehlah mendapatkannya di blog ini pada harga cukup istimewa. Selamat mencuba! :)
Ulasan
Catat Ulasan