Merhaba, uzun süredir yazı yazma fırsatı bulamıyordum (tembellik ediyordum da diyebiliriz) Bu yazımda DC motoru çift yönlü (saat yönü veya tersi) sürmenizi sağlayan H-köprü devrelerini inceleyeceğiz. Bu yazıdaki bilgileri kullanarak kendi arabanızı ya da robotunuzu yapabilirsiniz.
Bir DC motoru saat yönünde veya tersi yönde döndürmek için tek yapmanız gereken voltajın yönünü değiştirmektir. Örneğin bağladığınız pilin kablolarını ters yönde bağlarsanız motor eski yönünün tersine dönecektir. Yani yön tamamen + ve – nin nereye bağlı olduğu ile alakalıdır. Bir oyuncak araba yapmaya çalıştığınızı farz edelim. Motorunuz ile tekerinin ileri geri dönme hareketini veriyorsunuz. Her seferinde kabloların yerini değiştirmek çokta akıllıca olmayacaktır. İşte bunun için H-köprü devresine ihtiyacımız var.
Eğer resimdeki S1 (s burda switch yani anahtarın kısaltmasıdır) ve S4’ü kapatırsanız motorunuzun + yönü sol taraftan bağlanmış olur ve motor (farz edelim ki) saat yönünde döner. Yani devremiz şu şekilde olur;
Ancak arabayı ters yönde sürmek isterseniz burada tek yapmanız gereken S1 ve S4’ü açıp diğer 2 anahtarı yani S2 ve S3’ü kapatmak olur bu sayede motorun + ve – kutuplarını ters çevirmiş olursunuz;
Burada anahtardan kasıt transistörlerdir. Eğer transistörün çalışma prensibini bilmiyorsanız google veya youtube üzerinde güzel kaynaklar bulabilirsiniz.
Nelere dikkat edilmeli?
Bunu 3 maddede sıralamak mümkün;
- Motoru sürmek için gerekli akımı kaldırabilecek seviyede olmalı
- Devrenin üstteki 2 transistörü PNP alttaki 2 transistörü NPN olmalı
- Transistörlerin Vbe voltajı yani base ve emitter terminalleri arasındaki voltaj düşümü (drop) düşük olmalı
Akım‘a uygun transistör seçmek gerçekten çok önemli. Motorunuz 1 A çekecek ise transistörünüzün de minimum 1A’e dayanıklı olması gerek.
Akıllara gelen diğer soruda neden yukarıdaki transistörlerde NPN kullanmadık?
Yukarı PNP transistör koyarak VCC voltajının transistörün base voltajından yüksek olabilmesine imkan verdik. Örnek üzerinden daha iyi anlaşılacaktır. Mesela transistörün base kısmını 3.3 V çıkışı olan bir mikroçip ile kontrol ediyoruz. Ancak VCC voltajımız motor süreceğimiz için 9V olarak seçtik. Eğer yukarıda NPN transistör kullansaydık emittör bacağı base bacağından 0.7V daha düşük olmadığı sürece çalışmadığı için motoru süremeyecektik. Çünkü 3.3V – 0.7V = 2.6V ve bu voltaj motoru sürmek için yeterli değil. Hatta 1 tık ötesine giderek şunu söylemekte mümkün. Siz Vcc den 9V ‘ da verseniz NPN kullandığınız zaman motoru 2.6V ile beslersiniz. Yani Vcc voltajından bağımsızdır.
Ek olarak Koruma Diyotları‘ndan da bahsedebiliriz.
Burada diyotları kullanmamızın sebebini elektronik temeli olmayan birçok insan anlayamayacaktır. İnternette de özellikle Türkçe dilinde bu konuda kaynak bulmak çok zor. Basitçe ifade etmek gerekirse bu diyotların amacı korumadır. Çünkü DC motor çalıştıkça aynı zamanda yan etki olarak ters yönde voltaj indükler yani üretir. Siz bu voltajın kontrollü bir şekilde salınımına -yani akıp gitmesine diyebiliriz- izin vermezseniz transistörlerinize zarar verme ihtimali doğar. Bu transistörlerin yönüne ters diyotları işte bu yüzden devreye yerleştiririz. Motor sürme devrelerinin bildiğim kadarıyla tamamında vardır ve olmakta zorundadır. H köprü devresinin mantığını öğrendiğinize göre robot, 3d printer, araba gibi farklı şeyler yapabilirsiniz.