H-bridge L9110 pro řízení mechanismu IR-cut fitru

Obvod H-bridge (H-můstek) se využívá pro řízení změny polarity napájecího napětí zátěže. Můžeme jej použít pro změnu směru otáček stejnosměrných motorů, DC-AC měniče nebo ovládání solenoidových ventilů.

Pokud se na tento obvod podíváme blíže, zjistíme že jej zpravidla tvoří tranzistory, které jsou ovládány několika vstupy. Zapojení může být samozřejmě více, např. s tranzistory MOSFET, s řízením rychlosti pomocí PWM, atd.

Přivedení log 1 na vstup IA nebo IB se mění výstupní napětí na OA a OB. Tím tedy měníme směr otáčení motoru.

Tranzistory můžeme nahradit specializovanými integrovanými obvody, které mívají další užitečné vlastnosti, jako např. hlášení chybových stavů. Zmíněný integrovaný obvod L9110je jedním z nejjednodušších, nicméně umožňuje připojení přímo na mikrokontrolér.

Napájecí napětí můžeme volit v rozsahu 2,5 V až 12 V, se stálým proudovým zatížením zátěží 800 mA. Nejvyšší špičkový proud procházející obvodem může být až 1500 mA. Vše ve velmi kompaktních osmivývodových pouzdrech DIP8 nebo SOP8.

Pravdivostní tabulka:

IA IB OA OB
H L H L
L H L H
L L L L
H H L L

Protože jsem potřeboval obvod pro přepínání IR-cut filtru pro kameru s Raspberry Pi, kde se polaritou napětí vřazuje a vyřazuje IR filtr do optické cesty, vybral jsem z důvodu jednoduchosti právě L9110. GPIO piny Raspberry Pi lze pohodlně toto zařízení ovládat přímo bez dalších externích součástek.

Schéma

Na schématu jsou kromě obvodu také dva rezistory R1 a R2 a kondenzátor C1. Tyto součástky nejsou pro funkci kritické a je možné je nezapojovat.

PCB

Ze schématu vycházející deska plošných spojů prakticky obsahuje pouze integrovaný obvod a dvojici headerů. Díky opravdu jednoduchému zapojení můžeme obvod bez PCB přímo napájet na kabely.

V případě napájení solenoidu přepínajícího IR-cut filtr můžeme obvod napájet napětím 5 V přímo z pinů Raspberry Pi. Výhodou je, že solenoid nemusíme napájet trvalým napětím, ale přepnutí filtru do určité polohy provedeme přivedením ovládacího napětí pouze na např. 0,5 s.

Raspberry Pi lze zaměnit i za Arduino, případně jiný MCU.

Schéma a PCB pro Eagle k dispozici na GitHub.

Napsat komentář