H Köprüsü Çalışma Mantığı L293 L298 Motor Sürücü

H-Bridge DC Motorun uçlarını bir gerilim kaynağına bağlarsak, motor bir yönde dönmeye başlar, DC Motorun uçlarını gerilim kaynağına ters olarak bağladığımızda ise motorun ters yönde hareket ettiğini görürüz. DC Motorun yön kontrolünü sağlayabilmek için H-Bridge (H-Köprü) denilen bir yöntem geliştirilmistir. H-Bridge genel olarak 4 adet transistor, diyot yada MOSFET ile gerçekleştirilen motorun iki yönlü dönebilmesini sağlayan bir yöntemdir.

Şekilde 4 adet transistörle yapılmış bir H-Bridge devresi görülmektedir. Bu devrede 2 adet PNP ve 2 adet NPN transistör kullanılmıstır. Bu devrede A=1, D =1, B=0 ve C=0 yapıldığında motor sağa doğru dönecektir. Tersi durumda, A=0, D =0, B=1 ve C=1 yapıldığında ise motor sola doğru dönecektir. A=0, D =1, B=0, C=1 ve A=1, D =0, B=1, C=0 durumlarında ise motor fren yapacaktır.

A=1, D =0, B=0, C=1 ve A=0, D =1, B=1, C=0 durumlarında ise 12V ve toprak kısa devre olduklarından böyle bir durum devre için çok sakıncalıdır. H-Bridge yöntemi kullanılırken hiçbir sekilde bu iki durumun oluşmasına fırsat verilmemelidir.

Transistorlerin durumuna göre motorun dönme yönü

Motorda açma ve kapama anlarında indüklenecek gerilim çogu zaman besleme geriliminin bile üzerine çıkabileceginden böyle bir durumda transistorlerin üzerinden ters akım geçecek ve transistorler yanacaktır. Aşağıd ki şekilde ise transistörleri, açma ve kapama anında motorda üretilecek gerilimden korumak için koruma diyotları bağlanmıştır.

L293 Motor Sürücü

H-Bridge yöntemi için en çok kullanılan entegreler L293 ve L298 dir. L293 iki adet motorun yön kontrolü yapılmasında kullanılan 16 bacaklı bir entegredir.

Yukarıda ki şekil L293 ün bacak bağlantılarını göstermektedir. Enable 1 ve Enable 2 bacakları hangi giriş ve çıkışın kullanılacagını belirleyen bacaklardır.

Sadece 1 motor kullanılacaksa Enable 1, 5Volt a bağlanır ve Enable 2, 0Volta çekilir.2 motor kullanılacaksa bu 2 giriş de 5 Volta bağlanır.

Ayrıca motorun hız kontrolü de yapılmak isteniyorsa Enable bacaklarına PWM sinyali uygulanır ve bu sinyalin degiştirilmesiyle motorun hız kontrolü yapılır. Input 1ve Input 2 bacakları 1. motorun yön kontrolü için kullanılır. Input 1=5V, Input 2=0V yapıldığında motor ileri, ters durumda geri doğru döner. Aynı durum Input 3 ve 4 için de geçerlidir.

Output bacakları motorlara bağlanır.Output 1 ve 2 birinci motora 3 ve 4 ikinci motora bağlanır. Vcc1 bacağı entegrenin besleme bacağıdır ve 5 V a bağlanır. GND bacakları toprağa çekilir. Vcc2 bacağı ise motorların beslemesidir. Motor hangi gerilimde çalıstırılacaksa o gerilim Vs bacağına uygulanır. Bu değer entegrenin yapısından dolayı 5V ile 36V arasında olmalıdır.

Aşağıdaki şekilde ise yukarıda anlatılanların uygulaması görülmektedir.

L298 Motor Sürücü

L293 Motor kontrolü için kullanılan, L293 ile aynı yapıda fakat daha güçlü bir entegredir. L293 te motorlar maksimum 600mA ile sürülebilirken, L298 2,5 Amper e kadar ki uygulamalarda kullanılabilmektedir. L293 e ek bir özellik olarak L298 de akım kontrolü yapılabilmektedir.

Yukarıdaki şekilde L298 in bacak bağlantıları gözükmektedir. Enable, Input, Output, GND, Vs, ve Vss bacakları aynen L293 gibi kullanılmaktadır. Açıklamalar için L293 ün bacak bağlantı şemasına bakınız. Current Sensing A ve B bacakları ise akım kontrolü için kullanılır (Sense A ve Sense B). Bu bacak ile toprak arasına konulacak bir direnç vasıtasıyla akım kontrolü yapılır. Bu bacaklara bağlanacak pot ile akım seviyesi degiştirilebilir. Uygulamada çok yüksek akımlar kullanılmayacaksa yada sabit bir akım kullanılacaksa bu bacaklar toprağa çekilebilir.

İstanbul Teknik Üniversitesi IEEE Ögrenci Kolu Emeği geçen hazırlayan kişilere teşekkürler.

H Köprüsü Çalışma Animasyonları