Mạch cầu H là gì? Các dạng cấu tạo mạch cầu H phổ biến hiện nay

Mạch cầu H được biết đến là hệ thống mạch đơn giản điều khiển động cơ DC. Thị trường hiện nay có rất nhiều loại mạch cầu H khác nhau phụ thuộc vào các linh kiện và thiết bị điện lựa chọn. Tất cả sẽ quyết định đến khả năng điều khiển của mạch cầu H. Vậy cụ thể mạch cầu H là gì? Các bạn hãy theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!

Mạch cầu H là gì?

Mạch cầu H là một trong những mạch có công suất cơ bản và được ứng dụng rộng rãi. Chúng được ứng dụng để điều khiển động cơ điện DC và động cơ bước 2 cặp cực. Trên thực tế có nhiều loại mạch cầu H khác nhau cho các đối tượng khác nhau. Sự khác nhau phụ thuộc nhiều vào khả năng điều khiển cầu H. Đặc biệt các yếu tố về dòng điện, thông số áp điều khiển, tần số… đều ảnh hưởng đến việc chọn linh kiện cho cầu H.

Các dạng cấu tạo khác nhau của mạch cầu H

Hiện nay, mạch cầu H được cấu tạo từ 2 dạng chính, đó là:

Dạng 1: Cấu tạo từ 4 transistor

Đây là dạng cấu tạo có cùng kênh N và được biểu hiện qua nguyên lý mạch điện sau:
Vì được cấu tạo từ các transistor cùng kênh N nên chỉ cần 2 tín hiệu điều khiển để kích mở các transistor.

Dạng 2: Cấu tạo từ 2 cặp transistor P, N hoặc FET

Được hình thành theo nguyên lý thuận ngược nên nguyên lý cấu tạo mạch cầu được thể hiện như sau:
Đây là thiết kế mạch ổn định và an toàn cho điện áp đầu vào nhỏ khoảng 24V. Đối với mạch có công suất lớn thì các FET công suất lớn sẽ không có các kênh P nên bạn phải lắp theo dạng 1.

Nguyên lý hoạt động của mạch cầu H

Ta quy ước A và B đều là 2 cực điều khiển được mắc nối tiếp với 2 điện trở hạn dòng. Tuy nhiên, tùy thuộc vào transistor mà bạn dùng mà trị số điện trở sẽ được quy định khác nhau. Luôn lưu ý về dòng điện qua cực base không được quá lớn nếu không sẽ làm hỏng thiết bị. Bạn điều chỉnh 2 cực bằng các mức tín hiệu High, Low lần lượt là 12V và 0V.

A ở mức Low, B ở mức High

Tại phía A, transistor Q1 mở và Q3 sẽ đóng. Tại phía B, transistor Q2 đóng còn Q4 mở. Từ đó hiển thị dòng điện trong mạch chạy từ nguồn 12V đến Q1, đi qua động cơ đến Q4, cuối cùng về GND. Trường hợp này động cơ sẽ quay theo chiều thuận.

A ở mức High, B ở mức Low

Tại phía A, transistor Q1 đóng và Q3 mở ra. Tại phía B, transistor Q2 mở còn Q4 sẽ đóng. Từ đó dòng điện trong mạch sẽ chạy từ nguồn điện 12V đến Q2, đi qua động cơ đến Q3 để về đến điểm GND. Trường hợp này động cơ sẽ quay theo chiều ngược.

A và B đều ở mức Low

Tại đây, transistor Q1, Q2 đều mở và Q3, Q4 đều đóng. Lúc này dòng điện sẽ không về được đến GND nên dòng điện cũng không đi qua được động cơ. Tức là động cơ không còn hoạt động.

A và B đều ở mức High

Tại đây, transistor Q1, Q2 đều đóng và Q3, Q4 đều mở. Lúc này dòng điện không thể đi từ nguồn 12V ra nên không có dòng điện nào đi qua động cơ. Túc là động cơ không hoạt động. Từ đó ta có thể hiểu rằng, để động cơ dừng lại thì điện áp ở 2 cực phải bằng nhau.

Mạch cầu H trong IC SN754410

Đây là loại IC tích hợp mạch cầu H và điều khiển được 2 động cơ điện chạy theo 2 hướng độc lập khác nhau.

Một số thông tin cơ bản về IC SN754410 như sau:

• Điện áp hoạt động tối đa: 36V
• Cường độ dòng điện tối đa tại mỗi động cơ: 1.1A
• Cường độ dòng điện tối đa của toàn mạch: 2A
• Công suất tỏa nhiệt tối đa: 2075mW
• Điện áp mức High: 2V đến 5.5V
• Điện áp mức Low: -0.3V đến 0.8V

Bài viết trên đây là những thông tin quan trọng nhất về mạch cầu H mà chúng tôi tổng hợp được. Hy vọng đó là những kiến thức bổ ích sẽ giúp bạn trong quá trình học tập và làm việc.