Trong bài viết này, mình sẽ giới thiệu đến các bạn mạch cầu H để ứng dụng trong việc điều khiển cùng lúc 2 động cơ DC theo 2 chiều quay bất kì. Bên cạnh đó, mình cũng sẽ giới thiệu đến các bạn IC SN754410 tích hợp sẵn một mạch cầu H, giúp bạn thao tác thuận tiện, không phải tốn công làm mạch điều khiển động cơ. Show
1. Mạch cầu H là gì ?Xét một cách tổng quát, mạch cầu H là một mạch gồm 4 "công tắc" được mắc theo hình chữ H.  Bằng cách điều khiển 4 "công tắc" này đóng mở, ta có thể điều khiển được dòng điện qua động cơ cũng như các thiết bị điện tương tự. 4 "công tắc" này thường là Transistor BJT, MOSFET hay relay. Tùy vào yêu cầu điều khiển khác nhau mà người ta lựa chọn các loại "công tắc" khác nhau. 2. Mạch cầu H dùng transistor BJTMạch cầu H dùng transistor BJT là loại mạch được sử dụng khá thông dụng cho việc điều khiển các loại động cơ công suất thấp. Lí do đơn giản là vì transistor BJT thường có công suất thấp hơn các loại MOSFET (relay thì không phải bàn rồi), đồng đời cũng rẻ và dễ tìm mua, sử dụng đơn giản. Đây là sơ đồ tổng quát của một mạch cầu H sử dụng transistor BJT. Trong sơ đồ này, A và B là 2 cực điều khiển. 4 diode có nhiệm vụ triệt tiêu dòng điện cảm ứng sinh ra trong quá trình động cơ làm việc. Nếu không có diode bảo vệ, dòng điện cảm ứng trong mạch có thể làm hỏng các transistor. Transistor BJT được sử dụng nên là loại có công suất lớn và hệ số khếch đại lớn. 3. Nguyên lí hoạt động của mạch cầu HBạn hãy xem qua cách thức hoạt động của transistor BJT tại bài viết Transistor (BJT) và ứng dụng trong điều khiển động cơ DC. Theo như sơ đồ trên, ta có A và B là 2 cực điều khiển được mắc nối tiếp với 2 điện trở hạn dòng, Tùy vào loại transistor bạn đang dùng mà trị số điện trở này khác nhau. Phải đảm bảo rằng dòng điện qua cực Base của các transistor không quá lớn để làm hỏng chúng. Trung bình thì dùng điện trở 1k Ohm. Ta điều khiển 2 cực này bằng các mức tín hiệu HIGH, LOW tương ứng là 12V và 0V. Nhớ lại rằng: Transistor BJT loại NPN mở hoàn toàn khi điện áp ở cực Base bằng điện áp ở cực Collector, trong mạch đang xét hiện tại là 12V. Transistor BJT loại PNP mở hoàn toàn khi điện áp ở cực Base bằng 0V. Với 2 cực điều khiển và 2 mức tín hiệu HIGH/LOW tương ứng 12V/0V cho mỗi cực, có 4 trường hợp xảy ra như sau: A ở mức LOW và B ở mức HIGH A ở mức HIGH và B ở mức LOW A và B cùng ở mức LOW Khi đó, transistor Q1 và Q2 mở nhưng Q3 và Q4 đóng. Dòng điện không có đường về được GND do đó không có dòng điện qua động cơ - động cơ không hoạt động. A và B cùng ở mức HIGH Khi đó, transistor Q1 và Q2 đóng nhưng Q3 và Q4 mở. Dòng điện không thể chạy từ nguồn 12V ra do đó không có dòng điện qua động cơ - động cơ không hoạt động. Như vậy, để dừng động cơ, điện áp ở 2 cực điều khiển phải bằng nhau. 4. Điều khiển tốc độ động cơBạn chỉ cần thay đổi điện áp đặt vào 2 cực điều khiển của mạch cầu H. Để ý rằng:
5. Sử dụng mạch cầu H trong IC SN754410IC SN754410 là IC tích hợp mạch cầu H, có thể điều khiển cùng lúc 2 động cơ chạy theo 2 hướng độc lập nhau. Mạch điều khiển động cơ DC L298 có khả năng điều khiển 2 động cơ DC, dòng tối đa 2A mỗi động cơ, mạch tích hợp diod bảo vệ và IC nguồn 7805 giúp cấp nguồn 5VDC cho các module khác (chỉ sử dụng 5V này nếu nguồn cấp <12VDC). Mạch điều khiển động cơ DC L298 dễ sử dụng, chi phí thấp, dễ lắp đặt, là sự lựa chọn tối ưu trong tầm giá. Thông số kỹ thuật:
Mạch L298 gồm các chân:
Sơ đồ nguyên lý và cách đấu nối Mạch Điều Khiển Động Cơ DC L298NMạch Điều Khiển Động Cơ DC L298N dùng Arduino
Ngoài ra mạch này có thể được điều khiển bằng Vi điều khiển hoặc PLC… |
