H-brug

H-brug

Inleiding

De H-brug wordt ook wel een motor-driver genoemd of een motor-ic. Dit omdat ze onlosmakelijk verbonden is met de aansturing van onze motoren. We willen het toerental van onze motoren kunnen wijzigen , net als het bepalen van de draairichting. Hiervoor zullen we dus gebruik maken van een H-brug.

Vereisten

De keuze van de H-brug , hangt af van een aantal factoren. Ten eerste de stahl current van onze motor. Dit is de piekstroom die de motor trekt als de wielen geblokkeerd worden. Onze H-brug moet deze stroompiek aan kunnen. Daarnaast moet het mogelijk zijn om via de H-brug met behulp van PWM het toerental van onze motoren te wijzigen. En dan bestaan er nog H-bruggen waar je maar 1 motor mee kan regelen en andere waar je er 2 mee kan regelen.

Keuze H-brug

De stahl current van onze motor bedraagt 1600mA, daarnaast hebben we PWM regeling nodig en beschikken we over 2 motoren waarbij we enerzijds een H-brug per motor kunnen gebruiken, maar anderzijds ook één H-brug kunnen kiezen die 2 motoren aankan.

Onze keuze viel op de L298, hij kan 2 motoren sturen waardoor we maar één H-brug nodig hebben.
Er kan ook gebruikt worden gemaakt van PWM-signalen voor de aansturing en daarnaast kan hij de stahl current van onze motoren aan want hij kan DC stromen van 4A aan en spanningen tot 46V . Hij voldoet dus ruim aan de vereisten.

Werking L298

Gelieve de Datasheet erbij te nemen , met name de pinmap van de L298.
Pin 4 en pin 9 dienen voor de spanningsvoorziening van onze H-brug. Pin 4 voor de voeding van de vermogenketen en pin 9 voor de voeding van het logische gedeelte. Bij ons hangen beide aan de batterij. Pin 6 en pin 11 zijn de signalen waarop we een PWM signaal kunnen sturen voor het toerental te regelen. Pin 1 en 15 moeten met de ground verbonden worden door een weerstand.

Pin 5 en pin 7 zijn respectievelijk input 1 en 2. Dat zijn de inputs van motor A. We kunnen hiermee de draairichting bepalen alsook een fast stop genereren afhankelijk van de signalen die we aan deze pinnen hangen. Motor B heeft ook dergelijke inputs namelijk 3 en 4 op pin 10 en pin 12. De waarheidstabel met de verschillende aanstuurmogelijkheden van deze pinnen is terug te vinden in de datasheet. Analoog met de input’s hebben beide motoren ook output’s. Output 1 en 2 voor motor A op pinnen 2 en 3, daarnaast output 3 en 4 voor motor B op pinnen 13 en 14.
Op pin 8 bevind zich de ground.

Voor verder informatie in verband met specifieke details, zoals optimale elektrische karakteristieken verwijs ik u door naar de datasheet.
Er zijn echter wel nog enkele componenten die u dient aan te sluiten aan de H-brug voor een correct werking. RsensA en RsensB zijn weerstanden die langs de ene zijde aan pin 1 en 15 hangen en de andere zijde aan de ground. Wij gebruiken hiervoor 10kOhm weerstanden. Aan pin 4 en 9 wordt ook een condensator van 100nF gehangen waarvan de andere zijde met de ground verbonden wordt.
Er worden ook Fast recovery diodes( 1A en tr≤ 200ns) geplaats rond de aansluitpunten van de motoren.  
Schema  op pagina 6 van de datasheet geeft u een voorbeeld hoe de aansluiting verloopt bij het aansturen van één enkele motor.

Bronnen

Datasheet L298