mos管h橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路圖
mos管h橋

h橋是一種電子電路，可使其連接的負(fù)(fù)載或輸出端兩端電壓反相/電流反向。這類電路可用于機(jī)(jī)器人及其它實(shí)(shí)作場(chǎng)(chǎng)合中直流電動(dòng)(dòng)機(jī)(jī)的順?lè)聪蚩刂萍稗D(zhuǎn)(zhuǎn)速控制、步進(jìn)(jìn)電機(jī)(jī)控制（雙極型步進(jìn)(jìn)電機(jī)(jī)還必須要包含兩個(gè)(gè)H橋的電機(jī)(jī)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(gè)(gè)典型的直流電機(jī)(jī)控制電路，因?yàn)樗碾娐沸螤羈崴譜幟窰，故得名與“H橋”。4個(gè)(gè)三極管組成H的4條垂直腿，而電機(jī)(jī)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(gè)(gè)并聯(lián)(lián)支路和一個(gè)(gè)負(fù)(fù)載接入/電路輸出支路，看上去構(gòu)(gòu)成了形如“H”字母的電路結(jié)(jié)構(gòu)(gòu)。

mos管h橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)原理

實(shí)(shí)踐驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路中通常要用硬件電路便當(dāng)(dāng)?shù)乜刂崎_(kāi)關(guān)(guān)，電機(jī)(jī)驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)板主要采用兩種驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)芯片，一種是全橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)HIP4082，一種是半橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)IR2104，半橋電路是兩個(gè)(gè)mos管組成的振蕩，全橋電路是四個(gè)(gè)mos管組成的振蕩。其中，IR2104型半橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)芯片能夠驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)高端和低端兩個(gè)(gè)N溝道MOSFET，能提供較大的柵極驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電流，并具有硬件死區(qū)(qū)、硬件防同臂導(dǎo)(dǎo)通等功用。運(yùn)(yùn)用兩片IR2104型半橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)芯片能夠組成完好的直流電機(jī)(jī)H橋式驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路，而且IR2104價(jià)(jià)錢(qián)低廉，功用完善，輸出功率相對(duì)(duì)HIP4082較低，此計(jì)(jì)劃采用較多。

H橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)原理圖

另外，由于驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路可能會(huì)(huì)產(chǎn)(chǎn)生較大的回灌電流，為避免對(duì)(duì)單片機(jī)(jī)產(chǎn)(chǎn)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(qū)(qū)動(dòng)(dòng)器，作用是進(jìn)(jìn)步驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)才能，滿足一定條件后，輸出與輸入相同，可停止數(shù)(shù)據(jù)(jù)單向傳輸，即單片機(jī)(jī)信號(hào)(hào)能夠到驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)芯片，反過(guò)來(lái)不行。

mos管h橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路

如下圖中所示為一個(gè)(gè)典型的直流電機(jī)(jī)控制電路。電路得名于“H橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路”是因?yàn)樗男螤羈崴譜幟窰。4個(gè)(gè)三極管組成H的4條垂直腿，而電機(jī)(jī)就是H中的橫杠（注意：下圖及隨后的兩個(gè)(gè)圖都只是示意圖，而不是完整的電路圖，其中三極管的驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路沒(méi)有畫(huà)出來(lái)）。

如圖所示，H橋式電機(jī)(jī)驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路包括4個(gè)(gè)三極管和一個(gè)(gè)電機(jī)(jī)。要使電機(jī)(jī)運(yùn)(yùn)轉(zhuǎn)(zhuǎn)，必須導(dǎo)(dǎo)通對(duì)(duì)角線上的一對(duì)(duì)三極管。根據(jù)(jù)不同三極管對(duì)(duì)的導(dǎo)(dǎo)通情況，電流可能會(huì)(huì)從左至右或從右至左流過(guò)電機(jī)(jī)，從而控制電機(jī)(jī)的轉(zhuǎn)(zhuǎn)向。

H橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路

要使電機(jī)(jī)運(yùn)(yùn)轉(zhuǎn)(zhuǎn)，必須使對(duì)(duì)角線上的一對(duì)(duì)三極管導(dǎo)(dǎo)通。例如，如圖2所示，當(dāng)(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)(dǎo)通時(shí)(shí)，電流就從電源正極經(jīng)(jīng)Q1從左至右穿過(guò)電機(jī)(jī)，然后再經(jīng)(jīng)Q4回到電源負(fù)(fù)極。按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電機(jī)(jī)順時(shí)(shí)針轉(zhuǎn)(zhuǎn)動(dòng)(dòng)。當(dāng)(dāng)三極管Q1和Q4導(dǎo)(dǎo)通時(shí)(shí)，電流將從左至右流過(guò)電機(jī)(jī)，從而驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電機(jī)(jī)按特定方向轉(zhuǎn)(zhuǎn)動(dòng)(dòng)（電機(jī)(jī)周?chē)募^指示為順時(shí)(shí)針?lè)较颍?。

H橋電路驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電機(jī)(jī)順時(shí)(shí)針轉(zhuǎn)(zhuǎn)動(dòng)(dòng)

下圖所示為另一對(duì)(duì)三極管Q2和Q3導(dǎo)(dǎo)通的情況，電流將從右至左流過(guò)電機(jī)(jī)。當(dāng)(dāng)三極管Q2和Q3導(dǎo)(dǎo)通時(shí)(shí)，電流將從右至左流過(guò)電機(jī)(jī)，從而驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電機(jī)(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)(zhuǎn)動(dòng)(dòng)（電機(jī)(jī)周?chē)募^表示為逆時(shí)(shí)針?lè)较颍?。

H橋驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電機(jī)(jī)逆時(shí)(shí)針轉(zhuǎn)(zhuǎn)動(dòng)(dòng)

使能控制和方向邏輯

驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電機(jī)(jī)時(shí)(shí)，保證H橋上兩個(gè)(gè)同側(cè)(cè)的三極管不會(huì)(huì)同時(shí)(shí)導(dǎo)(dǎo)通非常重要。如果三極管Q1和Q2同時(shí)(shí)導(dǎo)(dǎo)通，那么電流就會(huì)(huì)從正極穿過(guò)兩個(gè)(gè)三極管直接回到負(fù)(fù)極。此時(shí)(shí)，電路中除了三極管外沒(méi)有其他任何負(fù)(fù)載，因此電路上的電流就可能達(dá)(dá)到最大值（該電流僅受電源性能限制），甚至燒壞三極管?；諫鮮鱸?，在實(shí)(shí)際驅(qū)(qū)動(dòng)(dòng)電路中通常要用硬件電路方便地控制三極管的開(kāi)關(guān)(guān)。

改進(jìn)(jìn)電路在基本H橋電路的基礎(chǔ)(chǔ)上增加了4個(gè)(gè)與門(mén)和2個(gè)(gè)非門(mén)。4個(gè)(gè)與門(mén)同一個(gè)(gè)“使能”導(dǎo)(dǎo)通信號(hào)(hào)相接，這樣，用這一個(gè)(gè)信號(hào)(hào)就能控制整個(gè)(gè)電路的開(kāi)關(guān)(guān)。而2個(gè)(gè)非門(mén)通過(guò)提供一種方向輸人，可以保證任何時(shí)(shí)候在H橋的同側(cè)(cè)腿上都只有一個(gè)(gè)三極管能導(dǎo)(dǎo)通。（與本節(jié)(jié)前面的示意圖一樣，圖4所示也不是一個(gè)(gè)完整的電路圖，特別是圖中與門(mén)和三極管直接連接是不能正常工作的。）

 具有使能控制和方向邏輯的H橋電路

采用以上方法，電機(jī)(jī)的運(yùn)(yùn)轉(zhuǎn)(zhuǎn)就只需要用三個(gè)(gè)信號(hào)(hào)控制：兩個(gè)(gè)方向信號(hào)(hào)和一個(gè)(gè)使能信號(hào)(hào)。如果DIR-L信號(hào)(hào)為0，DIR-R信號(hào)(hào)為1，并且使能信號(hào)(hào)是1，那么三極管Q1和Q4導(dǎo)(dǎo)通，電流從左至右流經(jīng)(jīng)電機(jī)(jī)（如圖5所示）;如果DIR-L信號(hào)(hào)變?yōu)?，而DIR-R信號(hào)(hào)變?yōu)?，那么Q2和Q3將導(dǎo)(dǎo)通，電流則反向流過(guò)電機(jī)(jī)。

使能信號(hào)(hào)與方向信號(hào)(hào)的使用

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

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