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                            mos管h橋驅動電路圖-mos管h橋電機驅動電路與設計原理詳解-KIA MOS管

                            信息來源:本站 日期:2018-11-09 

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                            mos管h橋驅動電路圖
                            mos管h橋

                            h橋是一種電子電路,可使其連接的負載或輸出端兩端電壓反相/電流反向。這類電路可用于機器人及其它實作場合中直流電動機的順反向控制及轉速控制、步進電機控制(雙極型步進電機還必須要包含兩個H橋的電機控制器),電能變換中的大部分直流-交流變換器(如逆變器及變頻器)、部分直流-直流變換器(推挽式變換器)等,以及其它的功率電子裝置。

                            h橋是一個典型的直流電機控制電路,因為它的電路形狀酷似字母H,故得名與“H橋”。4個三極管組成H的4條垂直腿,而電機就是H中的橫杠。H橋電路,既可以分立元器件形式搭建,也可以整合到集成電路上?!癏橋”的名稱起源于其電路,兩個并聯支路和一個負載接入/電路輸出支路,看上去構成了形如“H”字母的電路結構。


                            mos管h橋驅動原理

                            實踐驅動電路中通常要用硬件電路便當地控制開關,電機驅動板主要采用兩種驅動芯片,一種是全橋驅動HIP4082,一種是半橋驅動IR2104,半橋電路是兩個mos管組成的振蕩,全橋電路是四個mos管組成的振蕩。其中,IR2104型半橋驅動芯片能夠驅動高端和低端兩個N溝道MOSFET,能提供較大的柵極驅動電流,并具有硬件死區、硬件防同臂導通等功用。運用兩片IR2104型半橋驅動芯片能夠組成完好的直流電機H橋式驅動電路,而且IR2104價錢低廉,功用完善,輸出功率相對HIP4082較低,此計劃采用較多。

                            mos管h橋驅動電路圖

                            H橋驅動原理圖

                            另外,由于驅動電路可能會產生較大的回灌電流,為避免對單片機產生影響,最好用隔離芯片隔離,隔離芯片選取有很多方式,如2801等,這些芯片常做控制總線驅動器,作用是進步驅動才能,滿足一定條件后,輸出與輸入相同,可停止數據單向傳輸,即單片機信號能夠到驅動芯片,反過來不行。


                            mos管h橋驅動電路

                            如下圖中所示為一個典型的直流電機控制電路。電路得名于“H橋驅動電路”是因為它的形狀酷似字母H。4個三極管組成H的4條垂直腿,而電機就是H中的橫杠(注意:下圖及隨后的兩個圖都只是示意圖,而不是完整的電路圖,其中三極管的驅動電路沒有畫出來)。

                            如圖所示,H橋式電機驅動電路包括4個三極管和一個電機。要使電機運轉,必須導通對角線上的一對三極管。根據不同三極管對的導通情況,電流可能會從左至右或從右至左流過電機,從而控制電機的轉向。

                            mos管h橋驅動電路圖 

                            H橋驅動電路

                            要使電機運轉,必須使對角線上的一對三極管導通。例如,如圖2所示,當Q1管和Q4管導通時,電流就從電源正極經Q1從左至右穿過電機,然后再經Q4回到電源負極。按圖中電流箭頭所示,該流向的電流將驅動電機順時針轉動。當三極管Q1和Q4導通時,電流將從左至右流過電機,從而驅動電機按特定方向轉動(電機周圍的箭頭指示為順時針方向)。

                            mos管h橋驅動電路圖

                            H橋電路驅動電機順時針轉動

                            下圖所示為另一對三極管Q2和Q3導通的情況,電流將從右至左流過電機。當三極管Q2和Q3導通時,電流將從右至左流過電機,從而驅動電機沿另一方向轉動(電機周圍的箭頭表示為逆時針方向)。

                            mos管h橋驅動電路圖

                            H橋驅動電機逆時針轉動


                            使能控制和方向邏輯

                            驅動電機時,保證H橋上兩個同側的三極管不會同時導通非常重要。如果三極管Q1和Q2同時導通,那么電流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負極。此時,電路中除了三極管外沒有其他任何負載,因此電路上的電流就可能達到最大值(該電流僅受電源性能限制),甚至燒壞三極管?;谏鲜鲈?,在實際驅動電路中通常要用硬件電路方便地控制三極管的開關。

                            改進電路在基本H橋電路的基礎上增加了4個與門和2個非門。4個與門同一個“使能”導通信號相接,這樣,用這一個信號就能控制整個電路的開關。而2個非門通過提供一種方向輸人,可以保證任何時候在H橋的同側腿上都只有一個三極管能導通。(與本節前面的示意圖一樣,圖4所示也不是一個完整的電路圖,特別是圖中與門和三極管直接連接是不能正常工作的。)

                            mos管h橋驅動電路圖

                             具有使能控制和方向邏輯的H橋電路

                            采用以上方法,電機的運轉就只需要用三個信號控制:兩個方向信號和一個使能信號。如果DIR-L信號為0,DIR-R信號為1,并且使能信號是1,那么三極管Q1和Q4導通,電流從左至右流經電機(如圖5所示);如果DIR-L信號變為1,而DIR-R信號變為0,那么Q2和Q3將導通,電流則反向流過電機。

                            mos管h橋驅動電路圖

                            使能信號與方向信號的使用

                            實際使用的時候,用分立元件制作H橋是很麻煩的,好在現在市面上有很多封裝好的H橋集成電路,接上電源、電機和控制信號就可以使用了,在額定的電壓和電流內使用非常方便可靠。

                            mos管h橋驅動電路圖



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