H桥式电路详解

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h桥工作原理

h桥工作原理

h桥工作原理
H桥是一种电子电路,通常由四个开关器件组成,常用于控制电机的转向和速度。

H桥工作原理如下:
1. 电源供电:将电源的正极连接到H桥的正极,负极连接到H桥的负极。

2. 控制开关:根据需要,控制开关器件(如MOS管、晶闸管等)的通断状态。

3. 控制方向:通过控制开关器件的通断状态,将电源的正极和负极分别接入到不同的电机线圈中,实现电机的正反转。

- 若将电源的正极接入到电机的一个线圈,负极接入到另一个线圈,电流从正极进入电机的一个线圈,经过电机内部的线圈导体,流入另一个线圈,最终从电机另一端的线圈流回负极。

电机正转时,通过控制开关器件将电源接入到一个线圈,使电流流动的方向适合电机正转的要求。

- 若将电源的正极接入到电机的另一个线圈,负极接入到前一个线圈,电流则从电机的另一个线圈进入,然后流入前一个线圈,最终回到负极。

电机反转时,通过控制开关器件将电源接入到另一个线圈,使电流流动的方向适合电机反转的要求。

4. 控制速度:通过控制开关器件的通断频率和占空比,改变电
机线圈中的电流波形,控制电机的速度。

- 通过改变通断频率,可以控制电机转动的速度。

通断频率越高,电机转动越快,反之,通断频率越低,电机转动越慢。

- 通过改变占空比,可以改变电流在线圈中的流动时间与不流动时间的比例,从而控制电机的转动力矩大小。

占空比越大,电机承受的电流越长时间,力矩越大;占空比越小,电机承受电流的时间越短,力矩越小。

综上所述,H桥通过控制开关器件的通断状态来控制电机的转向和速度。

h桥电路的原理及应用介绍

h桥电路的原理及应用介绍

H桥电路的原理及应用介绍一、H桥电路原理H桥电路是一种常见的电子电路结构,因其形状类似于英文字母“H”,故得名为H桥。

H桥电路主要用于控制直流电机或其他电机的方向和速度。

它由四个开关器件(如晶体管或场效应管)组成,形成了一个H形的电路结构。

在H桥电路中,当两个开关器件处于导通状态,而另外两个处于截止状态时,电机就会正向旋转;反之,当另外两个开关器件导通时,电机就会反向旋转。

通过控制这四个开关器件的开关状态,可以控制电机的旋转方向和速度。

二、H桥电路结构典型的H桥电路结构如下图所示:图:H桥电路结构示意图在图中,当Q1和Q4导通,而Q2和Q3截止时,电流从左至右流过电机,使电机正向旋转;反之,当Q1和Q4截止,而Q2和Q3导通时,电流从右至左流过电机,使电机反向旋转。

三、H桥电路工作模式根据开关器件的控制方式,H桥电路有三种工作模式:双极性模式、单极性模式和斩波模式。

双极性模式:在这种模式下,电机在正转和反转时都以全速运行。

这种模式适用于需要高转矩的应用。

单极性模式:在这种模式下,电机只能在一个方向上全速运行,而在反方向上停止。

这种模式适用于需要快速反转的应用。

斩波模式:在这种模式下,电机的平均电压和电流被调节在一定的范围内。

这种模式适用于需要精确控制电机速度的应用。

四、H桥电路驱动方式H桥电路的驱动方式主要有两种:直接驱动和隔离驱动。

直接驱动:在这种方式下,控制信号直接驱动开关器件。

这种方式简单、成本低,但要求控制信号的电流驱动能力较强。

隔离驱动:在这种方式下,使用隔离器件(如光耦合器)将控制信号与开关器件隔离,以避免相互影响。

这种方式适用于高速、大功率应用。

五、H桥电路的应用领域H桥电路广泛应用于各种需要控制直流电机方向和速度的场合,如电动玩具、汽车电子、无人机等。

它还可以用于控制其他类型的负载,如电磁阀、加热器等。

六、H桥电路在电机控制中的应用在电机控制中,H桥电路主要用于直流电机的方向和速度控制。

h桥电路逆变、整流

h桥电路逆变、整流

h桥电路逆变、整流H桥电路是一种常用的电路结构,可以实现逆变和整流功能。

本文将介绍H桥电路的原理、工作模式以及逆变和整流的应用。

H桥电路是由四个开关管组成的电路结构,形状类似于字母H,因而得名。

其中两个开关管被称为上桥臂,另外两个开关管被称为下桥臂。

上桥臂由两个互补的开关管组成,同样,下桥臂也由两个互补的开关管组成。

通过控制这四个开关管的通断情况,可以实现对电路的逆变和整流操作。

在逆变模式下,H桥电路将直流电源的输入转换为交流电压输出。

具体来说,当上桥臂的两个开关管导通,下桥臂的两个开关管断开时,电路的输入端与输出端形成了一个串联的电路结构。

此时,电流从直流电源流过上桥臂的导通电阻,经过电路负载,最后流回到直流电源。

由于电流是单向流动的,因此输出端得到的是正向的交流电压。

在整流模式下,H桥电路将交流电源的输入转换为直流电压输出。

与逆变模式类似,当上桥臂的两个开关管断开,下桥臂的两个开关管导通时,电路的输入端与输出端形成了一个并联的电路结构。

此时,电流从交流电源流过电路负载,然后通过下桥臂的导通电阻,最后流回到交流电源。

由于电流是双向流动的,因此输出端得到的是直流电压。

逆变和整流是H桥电路的两种基本工作模式,它们在实际应用中有着广泛的用途。

例如,在电力传输领域,逆变器可以将直流电源转换为交流电压,用于驱动交流电机。

而在电动汽车中,整流器则可以将交流电源转换为直流电压,用于充电电池。

除了逆变和整流功能,H桥电路还具有其他一些特点和应用。

例如,通过控制上下桥臂的开关管的通断情况,可以实现电流的正反向控制。

这使得H桥电路广泛应用于电机驱动和电流控制等领域。

此外,H桥电路还可以实现电流的快速变化,用于PWM调制等应用。

H桥电路是一种常用的电路结构,可以实现逆变和整流功能。

逆变和整流是H桥电路的两种基本工作模式,在实际应用中有着广泛的用途。

除此之外,H桥电路还具有其他一些特点和应用,如电流控制和PWM调制。

h桥的4个功率管电路

h桥的4个功率管电路

h桥的4个功率管电路H桥的4个功率管电路H桥是一种常用的电路拓扑结构,由4个功率管组成,用于控制电流的方向和大小。

它在电力电子领域中广泛应用于直流电机驱动、逆变器和电源等系统中。

本文将详细介绍H桥的4个功率管电路及其工作原理。

一、H桥电路结构H桥电路由4个功率管组成,分为上下两个半桥。

每个半桥包含两个功率管,分别称为高侧管和低侧管。

高侧管连接电源正极,低侧管连接电源负极。

通过控制高侧管和低侧管的导通与截止,可以实现电流的正向和反向流动。

二、工作原理1. 正向导通状态:当高侧管导通,低侧管截止时,电流从电源正极经过高侧管流向负载,形成正向电流通路。

同时,负载的另一端通过低侧管与电源负极相连,形成回路。

2. 反向导通状态:当低侧管导通,高侧管截止时,电流从电源负极经过低侧管流向负载,形成反向电流通路。

同时,负载的另一端通过高侧管与电源正极相连,形成回路。

通过控制高侧管和低侧管的导通与截止,可以实现电流的正向和反向流动,从而控制负载的运行状态。

三、H桥的应用H桥电路广泛应用于各种电力电子系统中,以下是几个常见的应用领域:1. 直流电机驱动:H桥电路可以控制直流电机的转向和转速。

通过改变高侧管和低侧管的导通状态,可以实现正转、反转和制动等功能。

2. 逆变器:H桥电路可以将直流电源转换为交流电源。

通过控制高侧管和低侧管的导通与截止,可以实现交流电压的正向和反向输出。

3. 电源系统:H桥电路可以用于构建高效率的电源系统。

通过控制高侧管和低侧管的导通与截止,可以实现电源的开关控制和电压调节。

四、总结H桥的4个功率管电路是一种常用的电力电子拓扑结构,通过控制功率管的导通与截止,可以实现电流的正向和反向流动。

它在直流电机驱动、逆变器和电源等系统中具有重要的应用价值。

通过深入理解H桥电路的结构和工作原理,我们可以更好地应用它来满足不同系统的需求。

h桥直流电机驱动电路

h桥直流电机驱动电路

h桥直流电机驱动电路H桥直流电机驱动电路是一种常用的电子电路,用于控制直流电机的转动方向和速度。

它由四个开关器件和一个直流电源组成,能够根据输入信号来控制电机的正转、反转以及停止。

本文将详细介绍H桥直流电机驱动电路的工作原理和应用。

我们来了解一下H桥直流电机驱动电路的基本结构。

H桥电路由四个开关器件组成,通常使用晶体管或功率MOSFET作为开关器件。

这四个开关器件分为上桥臂和下桥臂,上桥臂的两个开关器件分别连接于电机的一个端子和电源的正极,下桥臂的两个开关器件分别连接于电机的另一个端子和电源的负极。

通过控制这四个开关器件的通断状态,可以改变电机的电流流向,从而实现电机的正转、反转和停止。

接下来,我们来详细说明H桥直流电机驱动电路的工作原理。

当上桥臂的两个开关器件都关闭时,上桥臂与电机形成闭环,电流从电源正极流向电机,电机正转;当上桥臂的两个开关器件都打开时,上桥臂与电机断开,电机停止转动。

同样地,当下桥臂的两个开关器件都关闭时,下桥臂与电机形成闭环,电流从电机流向电源负极,电机反转;当下桥臂的两个开关器件都打开时,下桥臂与电机断开,电机停止转动。

通过这种方式,可以实现电机的正转、反转和停止。

H桥直流电机驱动电路的控制信号通常由微控制器或其他数字电路产生。

控制信号的频率通常在几十kHz到几百kHz之间,可以通过PWM(脉宽调制)技术来实现。

PWM技术通过改变开关器件的通断时间比例来控制电机的转速。

通断时间比例越大,电机的平均电流越大,转速越快;通断时间比例越小,电机的平均电流越小,转速越慢。

通过调整PWM的占空比,可以实现电机的速度调节。

H桥直流电机驱动电路不仅可以控制电机的转向和转速,还可以实现动态制动和能量回收。

动态制动是指通过改变电机的工作状态,将电机的转动能量转化为电能,并回馈到电源中,实现能量的回收和再利用。

这种制动方式可以提高系统的能量利用效率,降低能耗。

另外,H桥直流电机驱动电路还可以实现电机的电磁刹车,即通过改变电机回路的状态,使电机产生反电动势,从而使电机停止转动。

h桥电路工作原理

h桥电路工作原理

h桥电路工作原理H桥电路是一种常用的电子电路,被广泛应用于电机驱动、电力转换等领域。

其基本原理是通过控制开关管的开关状态来实现电源的正负极性的切换,从而控制电流的方向和大小。

H桥电路由四个开关管(通常是晶体管或MOSFET)组成,分别用于控制正、负电源的接通和断开。

其中,两个开关管与正电源相连(A、B),另外两个开关管与负电源相连(C、D)。

电机则连接在开关管的输出端上。

在H桥电路中,通过控制开关管的导通与非导通,可以实现如下几种情况:1.正电源通道与负电源通道同时关闭:此情况下,电机是不会工作的,电流无法通过电机。

2.正电源通道关闭,负电源通道打开:电流从正电源通过开关C流入电机,然后经过电机,再从开关D流回负电源。

这样,电机会按照一定方向旋转。

3.正电源通道打开,负电源通道关闭:电流从正电源通过开关A流入电机,然后经过电机,再从开关B流回负电源。

这样,电机会按照相反的方向旋转。

4.正电源通道与负电源通道同时打开:此情况下,电流会形成一个回路,电机则被短路,这会导致电路故障。

通过控制开关管的导通与非导通,可以控制电机转动的方向和速度。

一般情况下,通过PWM(脉冲宽度调制)技术来控制开关管的开关频率和占空比,从而控制电机的速度。

H桥电路可以应用于多种场合,例如交流电机驱动、直流电机驱动、无刷直流电机驱动等。

同时,H桥电路也广泛应用于电力转换和逆变器等领域。

然而,H桥电路也存在一些问题,例如开关管的导通与非导通之间存在交叉导通的问题,如果控制不当,有可能会导致开关管损坏。

此外,开关管的导通与非导通时,会产生电磁干扰和噪声,需要采取相应的措施来减小其影响。

总之,H桥电路通过控制开关管的导通与非导通来实现电流的正负极性切换,从而控制电机的方向和速度。

它是一种非常重要和广泛应用的电子电路,在电机驱动和电力转换等领域有着很高的价值和应用前景。

h桥电路的工作原理

h桥电路的工作原理

h桥电路的工作原理
H桥电路是一种常用的电子电路,它可以实现直流电机(步进电机或直流电动机)的双向控制。

H桥电路由四个开关元件组成,通常为MOSFET或者集成了MOSFET的半导体器件。

H桥电路的工作原理如下:
1. 当S1和S4两个开关元件闭合,同时S2和S3两个开关元件断开时,电流从左侧电源Vcc流过电机,使电机正转。

2. 当S2和S3两个开关元件闭合,同时S1和S4两个开关元件断开时,电流从右侧电源Vcc流过电机,使电机反转。

3. 当S1和S2两个开关元件闭合,同时S3和S4两个开关元件断开时,电流通过电机内部的反电动势二极管,以短接的形式进行制动。

4. 当S3和S4两个开关元件闭合,同时S1和S2两个开关元件断开时,电流通过电机内部的反电动势二极管,以短接的形式进行制动。

通过不同的开关组合,H桥电路能够控制电机的正转、反转和停止。

此外,通过改变开关的开合顺序和频率,可以实现对电机的调速和调力。

需要注意的是,在切换开关状态时,应避免出现短暂的导通状态,即同时闭合S1和S4、或者同时闭合S2和S3,以免造成
电流短路和损坏开关元件。

因此,在实际应用中,通常会通过控制电路和驱动芯片来实现对H桥电路的控制,保证开关的合理切换。

h桥电路工作原理与设计

h桥电路工作原理与设计

h桥电路工作原理与设计
H桥电路是一种常见的电子电路,它由四个开关元件(通常是晶体管)组成,形状类似于英文字母“H”,因此得名。

H桥电路可以用于控制直流电机、步进电机等设备的方向和速度。

一、H桥电路工作原理
H桥电路由两个开关管和两个二极管组成。

当开关管1和开关管4导通时,电流从电源正极流经开关管1、电机线圈和开关管4回到电源负极,电机正转。

当开关管2和开关管3导通时,电流从电源正极流经开关管2、电机线圈和开关管3回到电源负极,电机反转。

二、H桥电路设计
1. 开关管选择:开关管可以使用晶体管、MOSFET等器件。

选择时需要考虑驱动电流、耐压值、开关速度等因素。

2. 驱动电路设计:为了驱动开关管,需要设计合适的驱动电路。

对于晶体管,可以使用分压电阻、晶体管等元件;对于MOSFET,可以使用逻辑门、运放等
元件。

3. 保护电路设计:为了保护H桥电路和电机,需要设计合适的保护电路。

例如,可以使用二极管或电阻限流保护电路。

4. 电源设计:H桥电路需要稳定的电源供应,可以选择合适的电源芯片或模块来为H桥电路供电。

H桥电路是一种常用的电子电路,可以用于控制直流电机、步进电机等设备的方向和速度。

在设计H桥电路时,需要考虑开关管的选择、驱动电路的设计、保护电路的设计以及电源的设计等因素。

H桥式电路详解

H桥式电路详解

所谓H 桥驱动电路是为了直流电机而设计的一种常见电路,它主要实现直流电机的正反向驱动,其典型电路形式如下:从图中可以看出,其形状类似于字母“H”,而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的,所以称之为“ H 桥驱动”。

4个开关所在位置就称为“桥臂”。

从电路中不难看出,假设开关A、D接通,电机为正向转动,则开关B、C接通时,直流电机将反向转动。

从而实现了电机的正反向驱动。

借助这4 个开关还可以产生另外2 个电机的工作状态:A)刹车——将B 、D开关(或A、C)接通,则电机惯性转动产生的电势将被短路,形成阻碍运动的反电势,形成“刹车”作用。

B)惰行—— 4个开关全部断开,则电机惯性所产生的电势将无法形成电路,从而也就不会产生阻碍运动的反电势,电机将惯性转动较长时间。

以上只是从原理上描述了H 桥驱动,而实际应用中很少用开关构成桥臂,通常使用晶体管,因为控制更为方便,速度寿命都长于有接点的开关(继电器)。

细分下来,晶体管有双极性和MOS管之分,而集成电路只是将它们集成而已,其实质还是这两种晶体管,只是为了设计、使用方便、可靠而做成了一块电路。

双极性晶体管构成的H 桥:MOS管构成的H 桥:以下就分析一下这些电路的性能差异。

四、几种典型H 桥驱动电路分析分析之前,首先要确定H 桥要关注那些性能:A)效率——所谓驱动效率高,就是要将输入的能量尽量多的输出给负载,而驱动电路本身最好不消耗或少消耗能量,具体到H桥上,也就是4个桥臂在导通时最好没有压降,越小越好。

B)安全性——不能同侧桥臂同时导通;C)电压——能够承受的驱动电压;D)电流——能够通过的驱动电流。

大致如此,仔细考量,指标B)似乎不是H桥本身的问题,而是控制部分要考虑的。

而后两个指标通过选择合适参数的器件就可以达到,只要不是那些特别大的负载需求,每种器件通常都能选择到。

而且,小车应用中所能遇到的电流、电压更是有限。

只有指标A)是由不同器件的性能所决定的,而且是运行中最应该关注的指标,因为它直接影响了电机驱动的效率。

H-桥电路设计及工作原理(图文并茂详解)

H-桥电路设计及工作原理(图文并茂详解)

H-桥电路设计及工作原理(图文并茂详解)目录01 H-桥电路基础 (3)1.简介 (3)2.基本结构 (4)02工作模式 (5)1.静态工作状态 (5)2.控制电机的两种PWM模式 (8)03供电电源 (13)04.总结 (16)01 H-桥电路基础1.简介你也许通过线上-线下的资料对于搭建H-桥电路有所了解,毕竟这些电路相对比较简单。

但有些资料介绍H-桥电路比较精准,但有些差一点。

当你实际使用桥电路的时候也许就会意识到,很多电路特性实际上并没有在网络资料中说明清楚。

虽然作者尽量避免涉及到H桥电路、电机控制原理等更深入的理论,但还是希望读者对于基本电子元器件的特性(比如、电阻、电容、电感、电路网络原理等)能够熟知,否则也无法看懂他已经进行简化并通过图例、表格进行梳理的内容。

2.基本结构H桥电路与复杂很像中国汉字“「日」”字,如果去掉上下电源与底线,电路结构与英文字母“「H」”相似。

在电路两边上下各自放置了四个由功率晶体管组成的“「电子开关」”,负载(通常是功率器件:比如电机)横亘在左右电子开关中间。

电路网络结构与电桥相同。

左右两个组开关被称为两个半桥。

▲ H-桥电路基本结构。

功率电子开关(Q1,Q2,Q3,Q4)通常使用双极性功率三极管,或者场效应(FET)晶体管。

特殊高压场合使用绝缘栅双极性晶体管(IGBT)。

四个并联的二极管(D1,D2,D3,D4)通常被称为钳位二极管(Catch Diode),通常使用肖特基二极管。

很多功率MOS管内部也都集成有内部反向导通二极管。

H-桥电路上下分别连接电源正负极。

四个功率开关可以通过驱动电路被控制打开(Open)或者闭合(Close)。

本质上四个功率管的开关状态组合应该有种,但只有其中几种不同的组合才能够真正安全用于负载供电控制。

桥电路可以控制很多负载,但通常情况下会使用脉宽调制(PWM)驱动波形来为直流电机、双极性步进电机等进行高效控制。

02工作模式1.静态工作状态下面显示了组成桥电路四个功率开关的不同开关状态组合为负载所提供的不同驱动电源方式。

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路
摘要:
1.场效应管简介
2.H 桥电路的组成
3.H 桥电路的工作原理
4.H 桥电路的应用领域
5.H 桥电路的优点与局限性
正文:
场效应管(FET)是一种半导体器件,具有很高的输入电阻和低噪声,被广泛应用于各种电子设备中。

H 桥电路是一种能够控制场效应管导通和截止的电路,通常用于直流电机、步进电机和伺服系统的驱动。

H 桥电路主要由四个场效应管组成,它们按照特定的方式连接,形成一个四边形。

在典型的H 桥电路中,有两个场效应管充当上桥臂,另外两个场效应管充当下桥臂。

上桥臂和下桥臂的连接方式可以是P 沟道和N 沟道,也可以是N 沟道和P 沟道。

H 桥电路的工作原理是利用上桥臂和下桥臂的切换来改变电机电流的方向。

当上桥臂导通,下桥臂截止时,电机电流从正极流向负极;当上桥臂截止,下桥臂导通时,电机电流从负极流向正极。

通过控制上桥臂和下桥臂的导通与截止,可以实现对电机电流的精确控制,从而达到控制电机转速和转向的目的。

H 桥电路广泛应用于直流电机、步进电机和伺服系统的驱动。

在电动汽
车、机器人、无人机等领域,H 桥电路发挥着重要作用。

H 桥电路具有控制精度高、响应速度快、可靠性好等优点,但也存在电磁干扰、功耗较高等局限性。

总之,场效应管H 桥电路是一种具有广泛应用的半导体驱动电路,通过精确控制场效应管的导通与截止,实现对电机电流的调控。

h桥电路图工作原理图文详解

h桥电路图工作原理图文详解

h桥电路图工作原理图文详解H桥(H-Bridge),因外形与H相似故得名,常用于逆变器(DC-AC转换,即直流变交流)。

通过开关的开合,将直流电(来自电池等)逆变为某个频率或可变频率的交流电,用于驱动交流电机(异步电机等)。

h桥用于直流电机工作原理上图中所示为一个典型的直流电机控制电路。

电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。

4个三极管组成H的4条垂直腿,而电机就是H中的横杠(注意:图只是示意图,而不是完整的电路图,其中三极管的驱动电路没有画出来)。

H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。

要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。

根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。

要使电机运转,必须使对角线上的一对三极管导通。

例如,如下图所示,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机,然后再经Q4回到电源负极。

按图中电流箭头所示,该流向的电流将驱动电机顺时针转动。

当三极管Q1和Q4导通时,电流将从左至右流过电机,从而驱动电机按特定方向转动(电机周围的箭头指示为顺时针方向)。

上图所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况,电流将从右至左流过电机。

当三极管Q2和Q3导通时,电流将从右至左流过电机,从而驱动电机沿另一方向转动(电机周围的箭头表示为逆时针方向)。

h桥用于逆变器工作原理如上图所示单相桥式逆变电路工作原理开关T1、T4闭合,T2、T3断开:u0=Ud;开关T1、T4断开,T2、T3闭合:u0=-Ud;当以频率fS交替切换开关T1、T4和T2、T3时,则在负载电阻R上获得交变电压波形(正负交替的方波),其周期Ts=1/fS,这样,就将直流电压E变成了交流电压uo。

uo含有各次谐波,如果想得到正弦波电压,则可通过滤波器滤波获得。

主电路开关T1~T4,它实际是各种半导体开关器件的一种理想模型。

逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管(GTO)、功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)。

h桥式电机驱动电路原理

h桥式电机驱动电路原理

h桥式电机驱动电路原理H桥式电机驱动电路由四个开关组成,分为上半桥和下半桥两部分。

每个开关可以控制电机的正转、反转或刹车。

上半桥由两个开关S1和S2组成,下半桥由两个开关S3和S4组成。

通过控制这四个开关的开关状态,可以控制电机的运动方向和速度。

当开关S1和S4关闭,开关S2和S3打开时,电流从电源的正极经过开关S1、电机,再经过开关S4回到电源负极,实现电机的正转。

当开关S2和S3关闭,开关S1和S4打开时,电流从电源的正极经过开关S4、电机,再经过开关S1回到电源负极,实现电机的反转。

当开关S1、S2、S3和S4都关闭时,可以通过电机在惯性的作用下产生反电动势,并通过电源电压平衡电机的速度,实现刹车。

H桥式电机驱动电路的原理是通过合理控制上下半桥开关的开关状态,改变电流流经电机的路径,从而控制电机的运动方向和速度。

在H桥式电机驱动电路中,每个开关可以被控制为两种状态:ON和OFF。

当开关处于ON状态时,其对应的元件(通常是MOSFET或IGBT)导通,允许电流通过。

当开关处于OFF状态时,其对应的元件截断,阻止电流通过。

当需要让电机正转时,通过控制S1和S4关闭,同时S2和S3打开,电流从电源的正极经过开关S1、电机,再经过开关S4回到电源负极。

这样,电流流经电机的路径形成了一个闭合的回路,使电机旋转。

当需要让电机反转时,通过控制S2和S3关闭,同时S1和S4打开,电流从电源的正极经过开关S4、电机,再经过开关S1回到电源负极。

这样,电流流经电机的路径也形成了一个闭合的回路,使电机以相反的方向旋转。

当需要刹车时,关闭S1、S2、S3和S4,电机会因为惯性继续旋转,产生反电动势。

同时,由于开关全部关闭,没有电流流经电机,实现刹车效果。

在实际应用中,通过控制逻辑电门或驱动器,可以根据需要将开关逐个打开和关闭,以实现正转、反转和刹车操作。

同时,考虑到电机中会产生反电动势,适当的保护电路,如电压降压保护、反电动势等保护措施也需要考虑进来,以确保电路和电机的安全性。

h型桥式电路原理

h型桥式电路原理

h型桥式电路原理
H型桥式电路原理主要用于测量电阻的准确值,是一种常见的测量电阻的电路。

该电路可以通过比较待测电阻与一组已知电阻的电压差来确定待测电阻的准确值。

H型桥式电路由四个电阻组成,分别为R1、R2、R3和Rx。

此外,还有一个电源提供电流,以及一个测量设备来测量电压差。

当电流流过R1和R2时,会产生一个电压差V1。

同样,当电流流过R3和Rx时,会产生一个电压差V2。

根据电压分压原理,可以得到以下等式:
V1 = R1 / (R1 + R2) × E
V2 = Rx / (R3 + Rx) × E
其中,E为电源的电压。

根据H型桥式电路原理,当电压差V1等于电压差V2时,即V1 = V2,可以得到以下等式:
R1 / (R1 + R2) × E = Rx / (R3 + Rx) × E
化简得到:
R1 / (R1 + R2) = Rx / (R3 + Rx)
由此可以解得待测电阻Rx的准确值。

H型桥式电路原理的优点是测量精度高,而且对待测电阻的值没有限制。

不过,使用该电路测量电阻时需要计算和比较,稍显繁琐。

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路(原创实用版)目录1.场效应管 h 桥电路的概述2.场效应管 h 桥电路的工作原理3.场效应管 h 桥电路的应用4.场效应管 h 桥电路的优缺点正文一、场效应管 h 桥电路的概述场效应管 H 桥电路,是一种常用的放大电路,它的主要构成部分是四个场效应管。

这种电路具有很好的电压放大特性,被广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、无线通信设备等。

二、场效应管 h 桥电路的工作原理场效应管 H 桥电路的工作原理主要基于场效应管的电压放大特性。

在电路中,四个场效应管分为两组,分别是输入端和输出端,每组各有两个场效应管。

输入端的两个场效应管分别接受输入信号,输出端的两个场效应管则提供放大后的信号输出。

当输入信号发生变化时,输入端的两个场效应管会根据输入信号的电压变化而开关,从而改变输出端的两个场效应管的导通状态。

这样就实现了对输入信号的放大。

三、场效应管 h 桥电路的应用场效应管 H 桥电路广泛应用于各种电子设备中,主要用于电压放大。

例如,在音频放大器中,场效应管 H 桥电路可以对音频信号进行放大,从而使音频信号能够驱动扬声器发出更大的声音。

在无线通信设备中,场效应管 H 桥电路可以用于放大信号,从而增强信号的传输距离。

四、场效应管 h 桥电路的优缺点场效应管 H 桥电路具有许多优点,例如,它的电压放大特性非常好,可以提供较大的电压增益。

此外,它还具有输入阻抗高、输出阻抗低等优点。

然而,场效应管 H 桥电路也存在一些缺点。

例如,它的电流放大能力较弱,不能提供较大的电流增益。

此外,它的制作工艺较为复杂,需要精确控制场效应管的尺寸和掺杂浓度等参数。

H桥的工作原理

H桥的工作原理

电 机
1. 是靠改变脉冲宽度来控制输出电压。
2. 通过改变周期来控制其输出频率。而输出频率的变化可通过改变此脉冲的 调制周期来实现

电流:电源-> Q3 ->电机->Q1->
负极
该流向的电流将驱动电机逆时 针转动。
3
直流电机---调速
调速
电 机
利用脉冲宽度调制(PWM)原理 PWM
就是脉冲宽度调制的英文缩写,全称为Pulse WidthModulator。
脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。 脉冲宽度调制优点 无需进行数模转换。 抗噪性能强: PWM是数字形式的。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻 辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响。 PWM用于通 信时极大地延长通信距离。 PWM既经济、节约空间、抗噪性能强
直流电机控制电路
1
直流电机----正转
要使电机运转,必须使对角线上
电 机
的一对三极管导通。
当Q1管和Q4管导通时,电流将从 左至右流过电机。
电流:电源-> Q1 ->电机->Q4 ->负
极。 该流向的电流将驱动电机顺时针 转动。
2
直流电机---反转
电 机
三极管Q2和Q3导通时,电流将从 右至左流过电机。
4
直流电机---调速
占空比
(脉波)方波高电平时间所占总周期的时间比率(百分比),高电平时
电 机
间跟周期的比例叫占空比。 占空比 = (脉波高电位的时间) / (脉波周期) 。 例如1秒高电平1秒低电平的PWM波占空比是50%。占空比越大,电路 开通时间就越长。
5

分立元件搭建的h桥电路

分立元件搭建的h桥电路

分立元件搭建的h桥电路H桥电路是一种常见的电路结构,通常用于驱动直流电机或其他需要正反转控制的设备。

它由四个开关组成,可以通过控制这些开关的通断状态,实现电流的正反向流动。

H桥电路的结构如下图所示:A B1 1 电机停止0 1 电机正转1 0 电机反转0 0 制动在H桥电路中,开关A和开关B可以是晶体管、MOSFET或其他可控开关。

当开关A和开关B都关闭时,电机停止;当开关A闭合,开关B断开时,电机正转;当开关A断开,开关B闭合时,电机反转;当开关A和开关B都闭合时,电机制动。

为了构建H桥电路,我们需要选择合适的分立元件。

常用的元件包括晶体管、MOSFET、继电器等。

这些元件具有不同的特性和优势,可以根据具体的应用需求来选择。

在搭建H桥电路时,需要注意以下几点:1. 选择合适的元件:根据电流、电压和功率等要求,选择合适的晶体管、MOSFET或继电器。

确保元件能够承受所需的电流和电压,并具备良好的开关特性。

2. 连接元件:将选定的元件按照H桥电路的结构连接起来。

确保连接正确,避免短路或误连接。

3. 添加保护电路:为了保护电路和元件,可以添加适当的保护电路。

例如,可以在开关元件的输入端添加电阻、二极管等元件,以防止电流和电压的突变对元件造成损害。

4. 控制开关状态:为了实现电机的正反转控制,需要控制开关A和开关B的状态。

可以使用微控制器、逻辑门电路或专用的驱动芯片来控制开关的通断。

H桥电路的应用非常广泛。

除了用于电机的正反转控制外,它还可以用于电源选通、信号放大、电压变换等方面。

例如,H桥电路可以用于电动汽车的驱动系统,电机控制系统,无线充电系统等。

通过分立元件搭建H桥电路可以实现电机的正反转控制和其他应用需求。

我们需要选择合适的元件,正确连接它们,并控制开关的状态。

H桥电路在工业、家用和汽车等领域都有广泛的应用,为各种设备和系统的正常运行提供了重要支持。

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路
【实用版】
目录
1.场效应管的基本概念
2.H 桥电路的结构和工作原理
3.场效应管 H 桥电路的特点和应用
正文
一、场效应管的基本概念
场效应管(Field Effect Transistor,简称 FET)是一种半导体器件,是基于半导体材料的电子运动方式而设计的。

场效应管是三种主要的晶体管之一,另外两种是双极晶体管和绝缘栅双极晶体管。

场效应管具有高输入电阻、低噪声和低功耗等特点,在电路设计中有着广泛的应用。

二、H 桥电路的结构和工作原理
H 桥电路,又称为双差分对电路,是一种常用的功率放大电路。

它由两个互补的差分对组成,可以实现直流电机的正反转控制。

H 桥电路的结构包括四个开关元件,通常由场效应管或晶体管构成。

H 桥电路的工作原理如下:
1.当输入信号加在 A、B 两点时,Q1 和 Q4 导通,Q2 和 Q3 截止。

此时,电流从电源正极经过 Q1、电机、Q4 流回电源负极,电机正转。

2.当输入信号加在 A、B 两点相反时,Q1 和 Q4 截止,Q2 和 Q3 导通。

此时,电流从电源正极经过 Q2、电机、Q3 流回电源负极,电机反转。

3.当输入信号从 A、B 两点移除时,Q1 和 Q4 截止,Q2 和 Q3 截止。

此时,电机无电流流过,停止转动。

三、场效应管 H 桥电路的特点和应用
采用场效应管作为开关元件的 H 桥电路具有以下特点:
1.场效应管具有较高的输入电阻,可以降低电路的干扰。

2.场效应管的功耗较低,可以提高电路的效率。

3.场效应管具有较大的信号传输能力,可以实现较大功率的控制。

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路

场效应管(Field-Effect Transistor,FET)H桥电路是一种常用于控制电机或其他负载的电路配置,它使用四个场效应管来实现正反转和速度控制。

H桥电路通常用于驱动直流电机,可以改变电机的方向和速度,因此在机器人、电动车、工业自动化等领域广泛应用。

下面是一个简单的FET H桥电路示意图:```Vcc|||/ \\ /|||----------------------- Motor| |M1 M2(FET1) (FET2)| ||-----------------------|| |/ \ / \\ / \ /| |||M3 M4(FET3) (FET4)| ||-----------------------|| |/ \ / \\ / \ /||GND```上述电路中:- Vcc 是电源供应电压,通常为直流电压。

- M1、M2、M3 和M4 是场效应管,用于控制电机的正反转和速度。

- 电机是要驱动的负载。

- GND 是电路的接地。

H桥电路的工作原理如下:- 当FET1 和FET4 被打开,FET2 和FET3 被关闭时,电流从Vcc 流经电机,使电机正转。

- 当FET2 和FET3 被打开,FET1 和FET4 被关闭时,电流反向流经电机,使电机反转。

- 通过调整FET1、FET2、FET3 和FET4 的开关状态和占空比,可以控制电机的速度。

需要注意的是,H桥电路的设计需要考虑到场效应管的额定电流和电压以及电机的负载要求,以确保电路正常工作且稳定。

此外,还需要合适的驱动电路来控制场效应管的开关状态,通常使用微控制器或专用的驱动器芯片。

在设计和使用H桥电路时,务必谨慎,以避免电路故障和损坏。

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很多同学用的都是L298,建议你们仔细分析一下,看看自己的设计是否符合L298手册所规定的工作条件,也许很多现象都能自己解释了。
L298:4.9*2=9.8W
如果以驱动一个4.5V、2A的直流电机为例:
电机得到的功率是:4.5*2=9W;
用D772、D882则需要供电5.5V,效率为:9/(5.5*2)=81%;
用2301、2302则需要供电4.88V,效率为:9/(4.88*2)=92%
用L298则需要供电9.4V,效率为:9/(9.4*2)=48%
2301的压降指标如下:
因为MOS管是以导通电阻来衡量的,需要换算一下,小车的控制电压是4.5V,按上面的导通电阻计算,2A的压降应该是:2*0.093=0.186V,
最大是:2*0.13=0.26V。
2302的压降指标如下:
同上换算一下,小车的控制电压是4.5V(电池电压),按上面的导通电阻计算,2A的压降应该是:2*0.045=0.09V,最大是:2*0.06=0.12V。
表中Vs为电机驱动的供电电压(L298分2路供电,一路是电机驱动的,就是H桥上的,一路是供给逻辑电路的),ViH是指逻辑控制输入
高电平。
此参数的含义是,电机驱动电压必须大于逻辑控制电平2.5V,如果你的逻辑部分使用5V供电,那电机的供电电压至少7.5V,否则将无法保证
正常工作。除非你将逻辑控制电平降低。
四、几种典型H桥驱动电路分析
分析之前,首先要确定H桥要关注那些性能:
A)效率——所谓驱动效率高,就是要将输入的能量尽量多的输出给负载,而驱动电路本身最好不消耗或少消耗能量,具体到H桥上,也就是4
个桥臂在导通时最好没有压降,越小越好。
B)安全性——不能同侧桥臂同时导通;
C)电压——能够承受的驱动电压;
而分析,那使用5V是根本无法工作的。
有一个同学托我代购了一片L298,结果回去后说是电机只抖动不转,我问他使用几伏电压,他告诉我5V:(我只好请他仔细阅读L298的资料。
实际上使用L298不只是驱动压降限制了电机的供电电压,它的控制电平要求也使得你几乎无法使用低于6V的工作电压,看如下信息:
所以,经分析的重点放在效率上,也就是桥臂的压降上。
为了使分析简单,便于比较,将H桥的驱动电流定位在2A水平上,而电压在5-12V之间。
选择三个我所涉及到的器件:
A)双极性晶体管——D772、D882
B)MOS管——2301、2302
C)集成电路H桥——L298
D772的压降指标如下:D882的压降指标如下:
L298的压降指标如下:表中第一行为上桥臂的压降,对应D772、2301,第二行为下桥臂的压降,对应D882、2302,第三行为两者之和。
对比一下不难看出,如果均以2A电流驱动计算,三种驱动自身所消耗的功率如下:
D772、D882:(0.5+0.5)*2=2W
2301、2302:(0.26+0.12)*2=0.76W
所谓H桥驱动电路是为了直流电机而设计的一种常见电路,它主要实现直流电机的正反向驱动,其典型电路形式如下:从图中可以看出,其形状类似于字母“H”,而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的,所以称之为“H桥驱动”。4个开关所在位置就称为“桥
臂”。
从电路中不难看出,假设开关A、D接通,电机为正向转动,则开关B、C接通时,直流电机将反向转动。从而实现了电机的正反向驱动。
借助这4个开关还可以产生另外2个电机的工作状态:
A)刹车——将B、D开关(或A、C)接通,则电机惯性转动产生的电势将被短路,形成阻碍运动的反电势,形成“刹车”作用。
B)惰行——4个开关全部断开,则电机惯性所产生的电势将无法形成电路,从而也就不会产生阻碍运动的反电势,电机将惯性转动较长时间。
结论不言自明了吧!
从这组数据还可以看出三者的散热需求及其外形差异的原因。
同时解释了圆梦小车开始使用D772、D882驱动时为何选用3V的130电机,因为小车是4节充电电池供电,只有4.8~5V,H桥压降1V,
所以只能使用3V的电机。
而改用MOS管驱动后,就选用了4.5V的N20电机,因为MOS管只带来了0.4V不到的压降。
以上只是从原理上描述了H桥驱动,而实际应用中很少用开关构成桥臂,通常使用晶体管,因为控制更为方便,速度寿命都长于有接点的开关
(继电器)。
细分下来,晶体管有双极性和MOS管之分,而集成电路只是将它们集成而已,其实质还是这两种晶体管,只是为了设计、使用方便、可靠而做
成了一块电路。
双极性晶体管构成的H桥:MOS管构成的H桥:以下就分析一下这些电路的性能差异。
D)电流——能够通过的驱动电流。
大致如此,仔细考量,指标B)似乎不是H桥本身的问题,而是控制部分要考虑的。
而后两个指标通过选择合适参数的器件就可以达到,只要不是那些特别大的负载需求,每种器件通常都能选择到。而且,小车应用中所能遇到的
电流、电压更是有限。
只有指标A)是由不同器件的性能所决定的,而且是运行中最应该关注的指标,因为它直接影响了电机驱动的效率。
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