Драйвер двигателя на биполярных транзисторах

[mattheus]

Прочитал статью "H-Bridge Motor Driver Using Bipolar Transistors" (http://www.robotroom.com/BipolarHBridge.html). Собрал себе такую же схему, только объединил входы R1+R2 и R3+R4 и использовал транзисторы 2n2222A и 2n2907А в корпусах TO-92. Схема и плата прилагаются, внешний вид тоже.

Проблемы:
1) Подал питание 5 вольт, подключил моторчик сопротивлением 6.6Ом, подал сигналы вправо/влево - транзисторы быстро-быстро греются, моторчик не крутиться, питание просело до 1.5 Вольта (светодиодик по питанию еле светится).
2) Подал питание 5 вольт, подключил резистор 22кОм вместо моторчика, подал сигналы вправо/влево - транзисторы не греются, но питание проседает всеравно до 1.5 Вольта
3) Даже если ничего не подключено, просто подключаю питание - оно сразу же проседает до 1.5 Вольта.
4) Мерял сопротивление на входе питания - вроде 7мОм (большое).
Питание подается 5 вольт от USB (т.е. можность там конечно небольшая). Когда подаю 5 вольт от БП компьютера - транзисторы греются дико быстро, хотя "просадок" по питанию видимо нет (наверное БП от компьютера достаточно мощный).

Моторчик таки не крутится, в чем дело не знаю. Буду рад полезным советам.

[luxin]

Так включать не хорошо. А как Вы управляете Вашим мостом?

[mattheus]

Как по инструкции на сайте http://www.robotroom.com/BipolarHBridge.html:
- Для поворота влево подаю 5В на R1 и GND на R2.
- Для поворота вправо наоборот подаю 5В на R2 и GND на R1.
(В обоих случаях имеются в виду резисторы у меня на схеме).
А почему "Так включать не хорошо"?

[Techno-holst]

Возьми l293 и не парся!

[mattheus]

Про L293 я знаю/слышал. Но хотелось сделать дешево. На транзисторах в несколько раз дешевле получалось. Кроме того, уже собрал, вроде должно работать - хочется понять в чем проблема. Если ничего не получится - соберу на L293, как альтернативу.

[luxin]

Как по инструкции на сайте http://www.robotroom.com/BipolarHBridge.html:
- Для поворота влево подаю 5В на R1 и GND на R2.
- Для поворота вправо наоборот подаю 5В на R2 и GND на R1.
(В обоих случаях имеются в виду резисторы у меня на схеме).

Там 4 состояния указаны, а Вы только указали 2. Укажите, как Вы остальные получите?

А почему "Так включать не хорошо"?

Ответите на предыдущий вопрос, получите ответ.

P.S. Удивительно, что Ваши транзисторы еще не погорели. Чем у Вас базовый ток транзисторов ограничивается?

[mattheus]

Когда я рассказывал какие сигналы подаю, то имел в виду прилагающуюся схему "DC-Motor H-Bridge Drive - Circuit.png", в которой входы R3+R4 объединены во вход R1 с общим резистором в 1кОм ограничивающим ток базы транзисторов, а входы R1+R2 объединены во вход R2 с общим резистором в 1кОм. Подачей сигналов на входы LEFT (R1) и RIGHT (R2) на схеме "DC-Motor H-Bridge Drive - Circuit.png" осуществлялось управление моторчиком.

[sstvov]

Надо наоборот, в базу каждого транзистора сопротивление поставить, а общий, что сейчас к базам обеих транзисторов подключен убрать, тогда может и будет нормально работать

[luxin]

Дело говорите, но и этого будет мало, но результат уже будет на лицо.

[nik-as]

транзисторы греются дико быстро

Козу им устроил, ещё б они не грелись.
Один из вариантов правильного управления.

[mattheus]

nik-as, большое спасибо за схему, переделаю попробую. А можно узнать почему получается КЗ в схеме по которой я собирал изначально? Автор вроде даже ролик показывал где у него все работало по такой схеме (да и хотелось бы не просто тупо переделать, но и что-то понять)? Спасибо.
PS: И еще большое спасибо за ответ по делу. Где-то год или полтора назад я на радиокоте задавал вопрос на форуме - мне очень доброжелательно и полезно ответили, хорошо, что на форуме есть еще люди которые дельно помогают начинающим, спасибо за это отдельно.

[mattheus]

Нашел в интернете ролик в котором моделируется такой-же (почти такой) драйвер двигателя, как и у меня (http://www.youtube.com/watch?v=v8Oip9kGIJ8). внимательно посмотрев увидел, что у меня неправильно стоят транзисторы в схеме (нужно чтобы вверху стояли NPN, а внизу PNP и оба эмитерами к двигателю). Вначале переделал проект в Proteus, запустил моделирование - виртуальный двигатель закрутился (см. файл DC H-Bridge Motor Driver (Test).DSN в архиве H-Bridge - Proteus Project.rar). Потом выпаял транзисторы, проверил, оказалось что на удивление все выжили Перепаял как надо - все заработало!
Так что в целом такой метод включения двигателя рабочий, а уж то, что я неправильно в схеме транзисторы поставил - тут уж звыняйте, от незнания и не понимания физики происходящих в схеме процессов. Спасибо nik-as за альтернативную схему, в следующий раз попробую ее.

[luxin]

Я считаю, что давать сразу готовые решения плохо. нужно подсказывать, но причину должен понять сам. Он сам говорит:

...тут уж звыняйте, от незнания и не понимания физики происходящих в схеме процессов.

А можно узнать почему получается КЗ в схеме по которой я собирал изначально?

mattheus, Вы разобрались, почему проседало напряжение до 1.5В?

[mattheus]

Я считаю, что давать сразу готовые решения плохо. нужно подсказывать, но причину должен понять сам.

Оно-то может мысль и благая была, но толку от такой подсказки было мало. Я и сам силюсь понять, потому и спрашиваю, что не получается. Мне такая помощь не понравилась - воспринимается как заносчивый стеб. Особенно в контексте того, что схема оказалась в целом рабочей, дело было совсем не в том, что резистор общий на две базы, и в целом такая схема включения вполне работоспособной оказалась. Т.е. извините, но в ваших подсказках чего-то похожего на то, что оказалось причиной проблем не было, лишь несколько высокомерный гонорок проскользнул.

mattheus, Вы разобрались, почему проседало напряжение до 1.5В?

Так "почти" КЗ было, потому что транзисторы стояли в неправильном порядке и не в том положении. А почему именно до 1.5 Вольта? Я так понимаю мощности источника питания при каком-то не нулевом (небольшом, но не нулевом) сопротивлении транзисторных переходов хватало для поддержания напряжения около 1.5 вольта (все таки дым же не пошел, просто транзисторы начали греться, чуть завоняло. У меня когда-то было настоящее КЗ - так там все мигом оплавилось, резистор почернел, ножки отгорели совсем... в общем почти бабахнуло ).

[nik-as]

КЗ было без "почти", просто мощности источника не хватило выжечь транзисторы.

1.5 вольта - это падение напряжения на двух колекторных переходах.

[luxin]

Оно-то может мысль и благая была, но толку от такой подсказки было мало. Я и сам силюсь понять, потому и спрашиваю, что не получается. Мне такая помощь не понравилась - воспринимается как заносчивый стеб. Особенно в контексте того, что схема оказалась в целом рабочей, дело было совсем не в том, что резистор общий на две базы, и в целом такая схема включения вполне работоспособной оказалась. Т.е. извините, но в ваших подсказках чего-то похожего на то, что оказалось причиной проблем не было, лишь несколько высокомерный гонорок проскользнул.

Схема, которую ты взял за основу рабочая. И причина совсем не в транзисторах. Вы сделали не правильный вывод! Тем более Вы говорили, что автор ролик демонстрировал. Я Вас просил пояснить как Вы будете устанавливать все 4 состояния, которые были у автора. Зачем? А дело все в резисторе и не только в нем, а в том что Вы объединили базы. Т.е. Вы сделали схему не правильной! А поменяв транзисторы местами Вы получили совсем другую схему. В приложении еще одна мостовая схема. Это все разные схемы со своими преимуществами и недостатками!

Так "почти" КЗ было, потому что транзисторы стояли в неправильном порядке и не в том положении. А почему именно до 1.5 Вольта? Я так понимаю мощности источника питания при каком-то не нулевом (небольшом, но не нулевом) сопротивлении транзисторных переходов хватало для поддержания напряжения около 1.5 вольта (все таки дым же не пошел, просто транзисторы начали греться, чуть завоняло.

Транзисторы правильно стояли, Вы замкнули базы. В диодах, транзисторах и др. элементах стрелочка показывает направление тока. Теперь, если посмотреть на Вашу первоначальную схему, то видно, что ток проходит следующим образом (для одного плеча): +питания -> переход Б-Э левого верхнего транзистора -> переход Б-Э левого нижнего транзистора -> -питания.
Т.к. ток в переходах Б-Э ничем не ограничен, то оба транзисторы открылись и через них пошел большой ток. Если сделать, как говорил sstvov, то ток ограничился бы, но транзисторы все равно остались бы открытые, просто было бы падение не 1,5В, а больше.

КЗ было без "почти", просто мощности источника не хватило выжечь транзисторы.

1.5 вольта - это падение напряжения на двух колекторных переходах.

То, что источник слабый с этим согласен.
Падение напряжения - это разность потенциалов, поэтому у транзистора "коллекторных" переходов 2: К-Э и К-Б. Но не в них дело. Падение осталось 1.5В, т.к. это падение напряжения на 2х переходах Б-Э одного плеча моста (Uбэ для кремнивых транзисторов 0.6-0.8В). Установилось равновесие Uкэв+Uкэн=Uбэв+Uбэн, где индексы 'В' и 'Н' соответствует верхнему и нижнему транзисторам плеча. Т.е. транзисторы ограничили ток, поэтому и сказал, что почти КЗ.

P.S. По первому посту я понял, что Вы хотите понять причину, почему не работает, но видать я ошибся. Вам необходима была просто готовая схема. Нужно было так и написать, тогда бы не было бы всех этих разговоров и Вы значительно быстрее достигли бы результата. Просто одно дело разобраться в причине, а другое дело дать ссылку на готовую конструкцию.
P.S.2 Обратите внимание на схему предложенную nik-as.

[DmitryDmitry]

Не могу понять зачем в мостовой схеме управления двигателем транзисторы разной проводимости? Что происходит в схеме с транзисторами одинаковой проводимости (эмпирически установлено, что они нагреваются, но вот почему?)?

[Gudd-Head]

Не могу понять зачем в мостовой схеме управления двигателем транзисторы разной проводимости?

Затем чтобы их было проще открывать.

[San40]

Собираю такой же усилитель для РУ модели, но никак не получается правильно подобрать компоненты. Подскажите пожалуйста что изменить чтобы падение напряжения на транзисторах свести к минимуму и получить на электродвигателе максимальную мошность, и почему падение напряжения на транзисторах работающих в паре разное. Переключающее реле там вместо выхода с приемника на машинке. Про диод в обратную сторону для защиты транзисторов знаю. Спасибо))

[Gudd-Head]

Картинкой схему выложите.