¿Puede alguien ayudarme a entender este puente H?

Tengo un auto RC viejo pero sin el transmisor, así que construí mi propio Rx/Tx usando MCU y transceptor de 2.4Ghz, sin embargo, quiero usar el H-Bridge original del auto pero no estoy seguro si entendí cómo funciona ese circuito.

Aquí está el esquema para el puente:ingrese la descripción de la imagen aquí

Tengo entendido que P1 y P2 son para la dirección de avance y proporcionan diferentes velocidades, mientras que P3 es la dirección inversa. Corrígeme si estoy equivocado.

Mis preguntas son:
1- ¿Puedo usar el nivel lógico para controlar P1-3 (directamente desde el pin MCU)?
2- ¿Al poner uno de ellos alto, los otros dos deben ser bajos? ¿Pueden P1 y P2 ser altos al mismo tiempo?
3- ¿Cuál es el propósito de R1?, ¿Por qué solo 1Ω?, ¿Por qué 10W? y Por qué solo se conecta a Q1 y Q2 y no a T9 (ya que los tres son transistores de lado alto PNP)
4- ¿Por qué tiene un diodo D4 solo para una de las entradas (P1)?
5- ¿Cuál es el propósito de D1, D2 y D3?
6- ¿Cómo impulsa T1 T5 y Q2? ¡Ya que su colector y emisor están conectados a la base de los otros transistores! sin tierra o vcc!? Estoy confundido.
7- ¿Puedo usar PWM para controlar la velocidad de este puente? (la frecuencia predeterminada para Atmel Atmega328 es 32K)

(Nota: C1, C2 y C3 son en realidad capacitores electrolíticos polarizados)

----- Actualizaciones ------

Aquí está el diseño modificado después de arreglar los pines de los transistores intercambiados, quitar el circuito de avance lento y agregar diodos de retorno:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, ¿cómo se ve? algo que hay que cambiar? ¿remoto? ¿agregado?

Algo está seriamente mal con ese esquema. ¿Obtuvo esto de alguna documentación con la unidad, o lo adivinó y luego lo ingresó usted mismo? Estoy pensando en lo último. Algunos de los transistores NPN se usan de formas que simplemente no tienen sentido.
Tiene el colector y el emisor intercambiados en los transistores S9013 (T1, T2, T3). Si vuelve a dibujar el esquema con esto arreglado, tendrá mucho más sentido.
@Olin Lathrop, hice esto basándome en la placa real, rastreando las líneas y haciendo coincidir los pines con las hojas de datos de los transistores. Incluso lo comprobé dos veces, pero voy a comprobarlo de nuevo.
@Dave Tweed, podría tener razón, el dibujo en la hoja de datos es confuso, no estoy seguro de si lo que tienen es una vista superior o inferior o el NPN, aquí está la hoja de datos, ¿podría verificarla? Asumí que es una vista superior, si es inferior, entonces se intercambian: enlace
@FAD: definitivamente interpretaría el dibujo como una vista inferior. Y vea mis respuestas a sus preguntas a continuación.
@FAD: El nuevo dibujo se ve bien; sin embargo, realmente no hay necesidad de mantener R1 (la resistencia de potencia) o D4. Las funciones originales de ambos ahora serán manejadas por su firmware PWM.

Respuestas (2)

  1. Sí.
  2. a) Sí. b) Posiblemente; ver respuesta #4.
  3. R1 limita la corriente para la operación de avance y retroceso a baja velocidad. T9 proporciona una operación de avance de alta velocidad.
  4. Eleva el umbral de conmutación para P1 en una caída de diodo. Mi conjetura sería que si conduce P1 y P2 alto simultáneamente (desde un punto muerto), esto permite que el circuito de baja velocidad arranque el motor antes de que el circuito de alta velocidad se active, proporcionando una aceleración más suave.
  5. La combinación de resistencia-capacitor-diodo proporciona una característica de arranque suave y parada rápida para el motor. Al arrancar, la resistencia y el capacitor tienen una constante de tiempo de alrededor de 0,224 segundos, lo que ayuda a evitar que el motor haga girar bruscamente las ruedas. Al detenerse, el diodo descarga el capacitor inmediatamente para una respuesta más rápida.
  6. Mira mi comentario sobre tu pregunta. Cuando está conectado correctamente, T1 alimenta la corriente base desde el PNP del lado alto (Q2) directamente al NPN del lado bajo correspondiente (T5).
  7. Solo si quitas los tres condensadores. También deberá agregar diodos de rueda libre en cada uno de los cinco transistores de potencia.
Gracias por estas respuestas, actualizaré los esquemas y los publicaré nuevamente aquí. Por cierto, dado que planeo usar PWM, creo que no hay necesidad de los componentes que se conectan a P2, incluido Q1, entonces, ¿debería quitarlos del circuito o simplemente dejarlo desconectado?
La disposición de resistencia-diodo-tapa en realidad proporciona un tiempo muerto de hardware al retrasar el flanco ascendente pero no el flanco descendente. El tiempo muerto evita que los transistores superior e inferior estén encendidos al mismo tiempo. Esto es útil cuando se utiliza una única salida PWM y su inversa directa para controlar el puente.
@BullBoyShoes: ¿Entiende que una constante de tiempo de 0,224 seg. Qué es un valor ridículo para el control de tiempo muerto? Además, no hace PWM de la forma en que lo describe en este tipo de controlador de motor; usted PWM cada dirección individualmente.

Este diseño parece haber sido mal dibujado. Si intentó dibujarlo inspeccionando el dispositivo en sí, asegúrese de que los pines del transistor sean correctos. Si se dibuja correctamente, debe hacer uso de algunas propiedades extrañas de base/colector de los transistores, porque parece que la base de algunos de esos transistores se usa como fuente de corriente para otros, lo que no tiene sentido.

Q1, Q2, T5 y T8 forman el puente H, y parece que las entradas P1 y P2 controlan el cuadrante superior izquierdo e inferior derecho del puente H, y P3 controla el cuadrante inferior izquierdo y superior. cuadrante derecho Entonces, sí, P1 y P2 serían para "adelante" y P3 para "retroceso"

Para responder tu pregunta:

  1. Probablemente no: necesitará una lógica de 12 V, y esos circuitos RC conectados a las entradas estresarán mucho al microcontrolador.
  2. Sí, pero probablemente te sucedan cosas raras.
  3. Reduce la corriente a través del puente H para operación a baja velocidad
  4. Reduce la corriente de base que entra en T2
  5. Los circuitos RC de 6.8k/33uF hacen que la entrada al transistor cambie lentamente, en lugar de instantáneamente. Al agregar los diodos a través de las resistencias, se apagan instantáneamente cuando las entradas van a 0 (ya que el capacitor se descarga inmediatamente a través del diodo). Esto es siempre y cuando las entradas estén conectadas a tierra con un transistor potente. Un pin de microcontrolador solo puede generar / hundir 20 o 30 mA, por lo que anulará el propósito de los diodos.

  6. Yo también estoy confundido. Podrían estar explotando alguna propiedad extraña del dispositivo.

  7. No con ese circuito RC gigante conectado a las entradas.

Otros comentarios

Este es un circuito muy ineficiente, y teniendo en cuenta lo baratos y fáciles de usar que son los puentes H monolíticos, recomendaría seguir esa ruta, especialmente porque tienen entradas de nivel TTL.