Nội Dung Chính
Mạch cầu H không chỉ có vai trò thiết yếu trong thiết kế mạch điện tử mà còn mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong các lĩnh vực như xe tự lái và công nghiệp robot. Với nguyên lý hoạt động thông minh và tính linh hoạt cao, mạch cầu H đã trở thành một chủ đề hấp dẫn trong nghiên cứu và phát triển công nghệ. Bài viết này sẽ cung cấp cho chúng ta cái nhìn sâu sắc hơn về mạch cầu H và cách thức hoạt động của nó.
Mạch cầu H là gì?
Mạch cầu H, hay còn gọi là mạch H-Bridge, là một loại mạch điện được phát triển nhằm điều khiển hướng quay của động cơ DC. Mạch này bao gồm bốn công tắc (thường là transistor hoặc MOSFET) được bố trí theo hình dạng chữ H, với động cơ đặt ở vị trí trung tâm.
Mạch cầu H cho phép điều chỉnh động cơ quay theo cả hai hướng (tiến và lùi) và có khả năng điều chỉnh tốc độ quay thông qua việc kiểm soát điện áp hoặc sử dụng xung PWM (Điều chế độ rộng xung).
Các yếu tố chính của mạch cầu H bao gồm:
- Bốn công tắc (Q1, Q2, Q3, Q4): Thường là các transistor, MOSFET hoặc rơ-le, có chức năng điều chỉnh dòng điện đi qua tải.
- Tải: Được kết nối giữa hai nhánh của cầu, thường là động cơ DC.
- Nguồn cấp điện: Cung cấp năng lượng cho mạch và tải.
Nguyên lý hoạt động:
- Khi Q1 và Q4 được đóng, dòng điện sẽ di chuyển từ nguồn qua Q1 → tải → Q4 → trở về nguồn, khiến động cơ quay theo một hướng nhất định.
- Ngược lại, khi Q2 và Q3 được đóng, dòng điện sẽ chạy theo hướng ngược lại từ Q2 → tải → Q3 → trở về nguồn, làm cho động cơ quay theo hướng ngược lại.
- Với khả năng điều khiển các công tắc, mạch cầu H có thể:
- Điều chỉnh hướng quay của động cơ.
- Thay đổi tốc độ quay (khi kết hợp với kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM).
Ứng dụng của mạch cầu H
Mạch cầu H có nhiều ứng dụng đa dạng, bao gồm:
1. Điều khiển chiều quay của động cơ DC: Thay đổi hướng quay của động cơ theo yêu cầu.
2. Điều chỉnh tốc độ động cơ (PWM): Tùy chỉnh tốc độ động cơ một cách linh hoạt.
3. Robot: Quản lý động cơ trong robot để thực hiện di chuyển và các thao tác.
4. Thiết bị điện tử: Áp dụng trong các thiết bị như quạt, bơm, và thang máy.
5. Xe điện và xe tự lái: Quản lý động cơ trong các phương tiện này.
6. Điều khiển mô-men xoắn: Tinh chỉnh mô-men xoắn của động cơ.
7. Hệ thống servo: Kiểm soát vị trí và tốc độ trong các hệ thống chuyển động chính xác.
Mạch cầu H mang lại khả năng điều khiển động cơ hiệu quả và linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau.
Top 3 mạch cầu H được bán chạy nhất
1. L298N Mạch Cầu H 2A Đỏ
Mạch Cầu H 2A Đỏ L298N là một bộ điều khiển động cơ mạnh mẽ, lý tưởng cho việc điều khiển Động cơ DC và Động cơ bước. Sử dụng IC L298 nổi tiếng, mạch này còn tích hợp bộ điều chỉnh 5V, cho phép cung cấp điện cho các mạch bên ngoài. Nó có khả năng điều khiển tối đa 4 động cơ DC hoặc 2 động cơ DC với khả năng điều chỉnh hướng và tốc độ.
Bộ điều khiển này rất thích hợp cho các dự án robot và cơ điện tử, cũng như cho việc điều khiển động cơ từ vi điều khiển, công tắc, rơ le, và nhiều thiết bị khác. Nó là lựa chọn hoàn hảo để điều khiển Động cơ DC và Động cơ bước cho các ứng dụng như chuột vi mô, robot theo dòng, cánh tay robot, và nhiều hơn nữa.
Thông tin kỹ thuật:
- Chip điều khiển chính: L298N
- Điện áp logic: 5 VDC
- Nguồn cấp: 5~35 VDC
- Dòng logic: 0~36 mA
- Dòng điều khiển tối đa: 2A (cho 1 cầu H duy nhất)
- Nhiệt độ bảo quản: -20℃ đến +135℃
- Công suất tối đa: 25W
- Kích thước: 43 x 43 x 27mm
2. XY-160D L298 Mạch Cầu H Điều Khiển 2 Động Cơ 7A
Mạch XY-160D L298 là một cầu H được thiết kế để điều khiển hai động cơ DC, với công suất tối đa lên đến 160W cho mỗi động cơ (nên giới hạn công suất hoạt động liên tục ở mức 70% theo khuyến cáo của nhà sản xuất). Mạch này được chế tạo theo tiêu chuẩn công nghiệp, sử dụng IC Driver bằng Mosfet có hiệu suất cao, tích hợp Opto cách ly và có thiết kế chống nhiễu.
Thông số kỹ thuật:
- Mẫu: XY-160D
- Điện áp đầu vào: 7-24V (giới hạn từ 6.5V đến 27V)
- Dải tần số PWM: 0-10KHZ
- Nhiệt độ hoạt động: -25 đến 80°C
3. MKS H3615NS Mạch Cầu H 36V 15A 540W
Mạch cầu H MKS H3615NS 36V 15A 540W là một thiết bị điều khiển động cơ một chiều (DC motor) hoặc các tải khác có công suất trung bình. Loại mạch điện tử này được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng cần điều chỉnh chiều quay và tốc độ của động cơ.
Thông số kỹ thuật:
– Điện áp đầu vào: DC 9 – 36 V
– Dòng ra tối đa liên tục: 12A (không có tản nhiệt), 15A (tản nhiệt đơn giản), 20A (tản nhiệt lớn)
– Điện áp đầu ra: 12V 180W, 24V 360W, 36V 540W
– Dòng tối đa: 110A
– Đầu ra tối đa với điện áp 5V: 500mA
– Tín hiệu điều khiển mức cao: 2.0 – 5.0 V
– Tín hiệu điều khiển mức thấp: 0 – 0.8V
– Tín hiệu điều khiển liên tục: 50uA
– Tần số xung PWM ngõ vào: 0 – 100KHz
– Nhiệt độ hoạt động: -25oC đến 85oC
– Kích thước: 55 x 55 x 16 mm
