Что такое H-мост?

H-мост - это тип электронной схемы, которая имеет форму буквы «H» и используется для того, чтобы напряжение распространялось в обоих направлениях через плату. Они наиболее легко используются в ситуациях, требующих движения устройства, такого как двигатель постоянного тока (DC), для перемещения в двух направлениях, обычно назад и вперед. Построенный как интегральная схема, H-мост обычно включает в себя четыре твердотельных или механических переключателя, что позволяет работать с устройствами с обратной полярностью. Когда два соседних переключателя разомкнуты, подается положительное напряжение. Когда эти два закрываются, а два других открываются, прикладывается отрицательное напряжение.

Строительство H-моста требует использования устройств с обратной полярностью, таких как полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (MOSFET). Они обычно имеют отрицательный заряд, так как имеют меньшее сопротивление, чем положительно заряженный MOSFET. Сам Н-мост разделен на две секции: верхний мост и нижний мост. Каждой стороне нужен один переключатель, чтобы открывать, чтобы изменить полярность. MOSFET сам отвечает за это переключение.

Конструкция Н-моста может быть модифицирована для создания «полумоста». Это используется для усиления сигнала, который загружается через электронное устройство, а не для конкретного изменения полярности. Этот половинный H-мост использует энергию от источника питания самого устройства и использует его для модуляции выхода через форму сигнала.

Наиболее распространенное использование для H-моста в области робототехники или других подобных механических операций. Эти типы конструкций требуют движения в разных направлениях, в отличие от других устройств, которые обычно функционируют единым образом. Поскольку интегральная схема может изменять полярность, она может заставить двигатели механизма работать в обоих направлениях. Это позволяет дизайнеру использовать больше движения, чем это возможно. Например, роботу, который играет в футбол, нужно переместить «ногу» назад, чтобы подготовиться к удару по мячу и вперед, чтобы выпустить удар.

Использование H-моста в качестве контроллера двигателя стало легче в начале 21-го века с разработкой MIT Miniboard и других подобных конструкций. Основываясь на дизайне проекта робота MIT 6.270, Miniboard работает как базовый модуль контроллера практически для любого типа роботизированного устройства. Так как плата состоит из простой конфигурации с приложениями и интегральной схемой, она может использоваться в качестве основной части для домашних и образовательных дизайнерских проектов.