You dont have javascript enabled! Please enable it!

H-brug

Onderwerpen:

  • H-brug
  • Positiesensor
  • Gasklepstelmotor

H-brug:
Een elektromotor met koolborstels kan verbonden zijn met onderdelen die heen en weer moeten bewegen. De elektromotor moet in staat zijn om in twee richtingen te draaien, zodat deze bijvoorbeeld een klep zowel kan openen als sluiten.

  • Om een elektromotor te laten draaien, wordt één van de koolborstels verbonden met een plus en de andere met de massa;
  • Om de elektromotor de andere kant op te laten draaien, kan de polariteit worden omgewisseld. Door de plus en min om te draaien, verandert ook de draairichting.

Om de verandering van draairichting mogelijk te maken, wordt een zogenaamde H-brug toegepast. De ECU stuurt twee transistoren of FET’s in een H-brug aan om de elektromotor van een voeding en massa te voorzien. Bijna ieder type elektromotor dat door een ECU wordt aangestuurd wordt d.m.v. een H-brug van spanning en stroom voorzien. Denk hierbij aan de elektromotor van een EGR-klep, elektrische gasklep bij een benzinemotor, spiegelglasverstelling, raammotor, stoelverstelling, stuurwielverstelling, kachelkleppen (mengklep en verse luchthoeveel-heidsklep). De volgende afbeelding toont het H-brug IC DIL (Dual In Line) met acht pinnen met als type: L9110H. 

De onderstaande tonen schema’s van een ECU (1) H-brug (2) met transistoren (links) of FET’s (rechts) en een stelmotor met potentiometer (3).

H-brug
H-brug met transistoren
H-brug met FET's

De ECU stuurt de juiste transistoren of FET’s aan om deze in geleiding te brengen. Hieronder worden per type H-brug de twee situaties geschetst om de elektromotor linksom of rechtsom te laten bewegen. De bovenste twee transistoren of FET’s schakelen de plus door en de onderste twee de massa. De groene draden zijn de aanstuurdraden vanuit de ECU (1) om de transistoren of FET’s in de H-brug in geleiding te brengen. De aansturing van beide types H-bruggen tonen daarmee veel overeenkomsten.

H-brug met transistoren:

  • Elektromotor rechtsom laten draaien: de transistoren linksboven en rechtsonder worden in geleiding gebracht;
  • Elektromotor linksom laten draaien: de transistoren rechtsboven en linksonder worden in geleiding gebracht. 
Elektromotor draait rechtsom
Elektromotor draait linksom

H-brug met FET’s:

  • Elektromotor rechtsom laten draaien: de FET’s linksboven en rechtsonder worden in geleiding gebracht;
  • Elektromotor linksom laten draaien: de FET’s rechtsboven en linksonder worden in geleiding gebracht. 
Elektromotor draait rechtsom
Elektromotor draait linksom

Positiesensor:
De ECU stuurt de juiste transtoren of FET’s aan om de elektromotor in de juiste richting te laten draaien. In de bovenstaande voorbeelden is er tevens een positiesensor zichtbaar naast de elektromotor. Deze positiesensor (de potentiometer) koppelt de stand en draairichting van de elektromotor terug naar de ECU. Omdat de ECU hiermee weet in welke stand de elektromotor staat, kan de ECU de elektromotor precies in de positie bewegen waarin deze is ingeleerd. Een voorbeeld hiervan is een kachelklep in het kachelhuis van de volautomatische klimaatregeling. De kachelklep kan volledig zijn geopend (100%) of volledig gesloten (0%), maar ook op tweederde (66%) worden geopend. Omdat posities d.m.v. het inleren van de klepaanslagen in de ECU bekend zijn, kan de ECU de elektromotor net zo lang aansturen, totdat het signaal van de potentiometer de gewenste positie doorgeeft. De ECU stopt dan met aansturen.

Gasklepstelmotor:
In de eerste paragraaf is de gasklepregeling genoemd waarbij de H-brug de aansturing verzorgt van de elektromotor. Het verschil met de eerder getoonde afbeeldingen is de dubbele potentiometer. In de onderstaande twee afbeeldingen zien we de dubbele potentiometers van de gasklepstelmotor.

  1. Potentiometers met lopers omhoog gericht: beide signalen verlopen gelijk aan elkaar, maar op een andere spanningshoogte;

  2. Potentiometers met de lopers tegengesteld aan elkaar: signalen zijn in spiegelbeeld. Wordt bij het openen van de gasklep het ene signaal hoog, dan daalt het andere signaal.
1. Lopers van potentiometers omhoog gericht
2. Lopers van potentiometers in tegengestelde richting
error: