H桥驱动直流电机分析
h桥mos直流电机驱动电路_解释说明以及概述
h桥mos直流电机驱动电路解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将深入探讨H桥MOS直流电机驱动电路的原理、优势和应用案例分析，并介绍设计和优化时需要考虑的因素。
H桥MOS直流电机驱动电路是一种常见且重要的电路，广泛应用于各个领域，如家用洗衣机、无人驾驶汽车以及工业自动化设备等。
通过对该电路的研究，可以更好地理解其工作原理，为日后的设计提供指导。
1.2 文章结构文章由以下几个部分组成：引言、H桥MOS直流电机驱动电路解释说明、H桥MOS直流电机驱动电路的应用案例分析、H桥MOS直流电机驱动电路设计和优化考虑因素以及结论。
在引言部分，我们将对本文内容进行简要概括，并介绍各个部分的内容安排。
1.3 目的本文的目标在于全面解释和说明H桥MOS直流电机驱动电路，包括其原理、优势和工作原理。
同时，还将通过详细分析多个应用案例来展示该类型电路在实际应用中的作用和重要性。
此外，我们还将介绍设计和优化该电路时需要考虑的因素，并展望未来H桥MOS直流电机驱动电路可能的发展方向。
通过本文的阐述，读者将能够掌握有关H桥MOS直流电机驱动电路的基础知识，并为相关领域的实际应用提供参考依据。
2. H桥MOS直流电机驱动电路解释说明2.1 H桥MOS电路原理H桥MOS直流电机驱动电路是一种常见的电路，用于控制直流电机的旋转方向和速度。
它由四个功率开关MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）组成，通常配对使用，以构成两个互补开关对。
H桥MOS电路采用了全可控技术，通过不同的开关组合来改变电流流向、极性和大小。
当第一个互补开关导通时, 电机的正极与供电源相连, 而负极与地连接；而当第二个互补开关导通时, 两者则互换。
2.2 H桥MOS直流电机驱动的优势H桥MOS直流电机驱动具有以下几个优势：首先，它能够实现双向控制。
通过调整开关的状态，可以改变电机的旋转方向，使其正反转自如。
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110_L298N_LMD18200
在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：1．功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4 个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。
如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM （脉冲宽度调制）调速。
2．性能：对于PWM 调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。
1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。
要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H 桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。
3）对控制输入端的影响。
功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或光电耦合器实现隔离。
4）对电源的影响。
共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。
5）可靠性。
电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。
H桥驱动电路：H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机，因其外形酷似字母'H'，所以称作H桥驱动电路。
要使电机M运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
例如当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。
电机顺时针转动。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，驱动电机逆时针方向转动。
完整的晶体管H桥驱动电路，PWM1,PWM2，为电机方向控制输入端，PWM1=1,PWM2=0时正转，PWM=0,PWM2=1时电机反转。
PWM1,PWM2同时也是电机调速的脉宽输入端。
晶体管是最为廉价的控制方法，但在晶体管上有明显的压降，会产生功率的损耗，效率不高，适宜应用在低电压，小功率的场合。
h桥控制直流电机可逆实验结论
h桥控制直流电机可逆实验结论
在电气工程领域，H桥是一种常用的电路结构，用于控制直流电机的方向和速度。
H桥电路由四个开关组成，可以控制电流的流向，从而实现电机的正反转。
本文将介绍H桥控制直流电机可逆实验的结论和相关内容。
我们需要了解H桥电路的基本原理。
H桥电路由四个开关组成，分为上下两个半桥。
当上半桥的两个开关闭合，下半桥的两个开关断开时，电流从电源正极经过上半桥到达电机，使电机正转；当下半桥的两个开关闭合，上半桥的两个开关断开时，电流从电机经过下半桥返回电源负极，使电机反转。
在实验中，我们通过控制H桥电路中的开关状态来控制直流电机的转向。
实验结果表明，当上半桥的两个开关闭合，下半桥的两个开关断开时，电机正转；当下半桥的两个开关闭合，上半桥的两个开关断开时，电机反转。
这验证了H桥电路可以实现直流电机的正反转控制。
通过改变开关的工作频率和占空比，我们还可以控制直流电机的转速。
实验结果显示，随着工作频率的增加，电机的转速也随之增加；而随着占空比的增加，电机的平均电压也随之增加，从而影响电机的转速。
这说明H桥电路不仅可以实现直流电机的正反转控制，还可以实现对电机转速的精确调节。
总的来说，H桥电路是一种有效的直流电机控制方法，可以实现电机的正反转和速度控制。
通过实验验证，我们可以得出结论：H桥控制直流电机可逆，能够实现电机的正反转，并且可以通过调节工作频率和占空比来控制电机的转速。
这为电气工程领域的电机控制提供了重要的参考和指导。
希望本文能够帮助读者更好地理解H桥控制直流电机可逆实验的结论和相关内容。
直流电机的H型驱动
电动小车的电机驱动及控制探讨一个电动小车整体的运行性能，首先取决于它的电池系统和电机驱动系统。
电动小车的驱动系统一般由控制器、功率变换器及电动机三个主要部分组成。
电动小车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性，而且电机的转矩-转速特性受电源功率的影响，这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区。
我们所使用的电机一般为直流电机，主要用到永磁直流电机、伺服电机及步进电机三种。
直流电机的控制很简单，性能出众，直流电源也容易实现。
本文即主要介绍这种直流电机的驱动及控制。
1．H 型桥式驱动电路直流电机驱动电路使用最广泛的就是H型全桥式电路，这种驱动电路可以很方便实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。
它的基本原理图如图1所示。
全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态，S1、S2为一组，S3、S4 为另一组，两组的状态互补，一组导通则另一组必须关断。
当S1、S2导通时，S3、 S4关断，电机两端加正向电压，可以实现电机的正转或反转制动；当S3、S4导通时，S1、S2关断，电机两端为反向电压，电机反转或正转制动。
在小车动作的过程中，我们要不断地使电机在四个象限之间切换，即在正转和反转之间切换，也就是在S1、S2导通且S3、S4关断，到S1、S2关断且S3、 S4导通，这两种状态之间转换。
在这种情况下，理论上要求两组控制信号完全互补，但是，由于实际的开关器件都存在开通和关断时间，绝对的互补控制逻辑必然导致上下桥臂直通短路，比如在上桥臂关断的过程中，下桥臂导通了。
这个过程可用图2说明。
因此，为了避免直通短路且保证各个开关管动作之间的协同性和同步性，两组控制信号在理论上要求互为倒相的逻辑关系，而实际上却必须相差一个足够的死区时间，这个矫正过程既可以通过硬件实现，即在上下桥臂的两组控制信号之间增加延时，也可以通过软件实现（具体方法参看后文）。
驱动电流不仅可以通过主开关管流通，而且还可以通过续流二极管流通。
基于H桥驱动直流电机调速系统电路的设计
毕业设计（论文）题目：基于H桥控制的直流电机调速系统电路的设计（英文）：Based on the H-bridge driver circuit of DC motor speed control system design院别：自动化学院专业：电气工程及其自动化（师范）姓名：李玲弟学号：2009105444028指导教师：杨宁日期：2013年5月基于H桥控制的直流电机调速系统电路的设计摘要本文介绍了基于H桥驱动的直流电机调速系统，系统采用芯片LN298搭建H桥驱动电路，PWM调速信号由单片机AT89AC52提供，电机的驱动运转控制由单片机控制H桥，H桥再驱动直流电机。
文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对PWM 信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。
此外，本文中还采用了芯片LN298作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块。
另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。
关键词：PWM调速；H桥驱动；直流电机测速；数码管显示Based on the H-bridge driver circuit of DC motor speed control system designABSTRACTThis article describes the DC motor speed control system based on the H-bridge driver, the system uses the chip LN298 build H-bridge driver circuit, PWM speed control signal is provided by the microcontroller AT89AC52 control H-bridge motor drive operation is controlled by a microcontroller, H-bridge DC motor drive. Articles using a specialized chip composed of a PWM signal generating system, and on the principle of the PWM signal generating method, and how to adjust the duty cycle of the PWM signal by software programming, thereby controlling the input signal waveform are made. elaboration. In addition, this paper also uses a chip LN298 as a forward speed of a DC motor power amplifier circuit driver module. In addition, the present system uses a tachogenerator to measure the rotational speed of the DC motor, after the filtering circuit, the measured value to the A / D converter, and, ultimately, as a feedback value PI operator input to the microcontroller, thus realizing the DC motor speed control.Key words：PWM speed control; H bridge driver; DC Motor Speed; digital display目录1绪论 (1)1.1基于H桥控制的直流电机调速系统设计目的和意义 (1)1.1.1选题的目的和意义： (1)1.1.2国内外研究现状简述： (1)1.1.3毕业设计（论文）所采用的研究方法和手段： (1)1.2利用H桥控制直流电机转速系统的设计项目发展 (1)1.3利用H桥控制的直流电机转速系统的设计原理 (2)2直流电机调速控制概述 (3)2.1直流电机的工作原理 (3)2.2直流电机的调速特性 (4)2.3直流电机的几种调速方法 (4)2.3.1 静止可控整流器（简称V-M系统） (6)2.3.2 PWM调速系统的优点 (7)2.4直流电机调速PWM信号形成原理 (7)2.4.1 直流电机电枢的PWM调压调速原理 (8)2.4.2 脉宽调制占空比调节 (8)2.4.3 PWM控制信号产生的方法 (10)3系统元器件介绍 (11)3.1单片机的选型： (11)3.1.1主要特性： (11)3.1.2管脚说明 (12)3.2 电机驱动H桥选型 (14)3.3红外对管 (15)3.4 晶振 (18)3.5 四位数码管 (20)3.5.1 4位数码管的驱动方式 (21)3.5.2 4位数码管的引脚图 (21)3.5.3 4位数码管的参数 (22)3.5.4 4位数码管区分共阴阳极的方法 (22)4直流电机调速系统电路设计 (24)4.1 稳压电源电路设计 (24)4.2 系统PWM调速的设计 (26)4.3 电机测速电路 (27)4.3.1红外线发射管 (27)4.3.2红外线接收管 (27)4.3.3红外计数电路 (28)4.4 直流电机H桥驱动的设计 (29)4.4.1、H桥驱动电路 (29)4.4.2 使能控制和方向逻辑 (30)4.4.3 基于LN298驱动的硬件设计 (31)4.5 直流电机转速显示 (32)5直流电机驱动控制系统软件设计 (33)5.1直流电机正反转、加速、减速、启动与停止软件设计 (33)5.2 LED速度显示软件设计 (35)参考文献 (37)致谢 (38)附件A1基于H桥驱动直流电机调速系统电路的设计的硬件图 (39)附件A2基于H桥驱动直流电机调速系统电路的设计的实物图 (40)基于H桥驱动直流电机的调速系统的电路设计1绪论1.1基于H桥控制的直流电机调速系统设计目的和意义1.1.1选题的目的和意义：在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110 L298N LMD18200
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110 L298N LMD182002011-09-15 8:44在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：1．功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4 个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。
如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。
2．性能：对于PWM 调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。
1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。
要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H 桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。
3）对控制输入端的影响。
功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或光电耦合器实现隔离。
4）对电源的影响。
共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。
5）可靠性。
电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。
H桥驱动电路： H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机，因其外形酷似字母'H'，所以称作H桥驱动电路。
要使电机M运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
例如当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。
电机顺时针转动。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，驱动电机逆时针方向转动。
完整的晶体管H桥驱动电路，PWM1,PWM2，为电机方向控制输入端，PWM1=1,PWM2=0时正转，PWM=0,PWM2=1时电机反转。
基于H桥控制直流电机驱动电路设计
基于H桥控制直流电机驱动电路设计林海滨※张镐（厦门蒙发利电子有限公司，福建厦门361100）摘要：基于H桥控制技术设计了1款用于直流电机的驱动电路，该电路自带开路和短路保护功能。
系统由MCU信号生成电路、光电隔离电路、电机逻辑驱动电路、H桥功率驱动电路、电流采样电路、滤波检波电路、线性放大隔离电路等五部分组成。
电机逻辑驱动电路是核心部分，其主要由单片机时序控制、信号缓冲处理、光电隔离电路、滤波电路等组成；H桥功率驱动电路，由4个MOS管组成，上下桥臂分别用2个P沟道功率MOS管和2个N沟道功率MOS管。
通过对逻辑电路时序的巧妙控制，遏制了H桥驱动的直通现象，无需增加死区的控制电路。
系统最大的特点是结构简单，可靠性强，且输出功率优于IC驱动，易形成性价比高的方案。
关键词：H桥；，PWM；直流电机；驱动；逻辑控制DC Motor Driver Design Base on the H-bridge ControlledLIN Haibin ZHANG Hao(XIAMEN COMFORT SCIENCE & TECHNOLOGY GROUP)Abstract: Based on the h-bridge control technology, a driver circuit for dc motor is designed. The circuit has the function of open circuit and short circuit protection.System consists of MCU signal generated logic circuit, photoelectric isolation circuit, motor drive circuit, H bridge power drive circuit, current sampling circuit, filter detection circuit, linear amplification of isolating circuit and so on five parts.The motor logic drive circuit is the core part, which consists of single chip computer time series control, signal buffer processing, optoelectronic isolation circuit and filter circuit.H bridge power drive circuit consists of four MOS tubes, with two P channel power MOS tubes and two n-channel power MOS tubes respectively.By controlling the sequence of logic circuits, the direct current of h-bridge is restrained, and the control circuit of the dead zone is not required.The system is characterized by simple structure, strong reliability and better output power than IC drive.Key words: H bridge;PWM;Dc motor;Drive;Logic control0 引言直流电机具有良好的线性特性、优异的控制性能等特点，成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。
直流电机驱动h桥
一、H桥驱动电路图4.12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4.12及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。
如图所示，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。
图4.12 H桥驱动电路要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
例如，如图4.13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）。
图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动图4.14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）。
图4.14 H桥驱动电机逆时针转动二、使能控制和方向逻辑驱动电机时，保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。
如果三极管Q1和Q2同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。
此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。
基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。
图4.155 所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。
4个与门同一个“使能”导通信号相接，这样，用这一个信号就能控制整个电路的开关。
而2个非门通过提供一种方向输人，可以保证任何时候在H桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。
H桥驱动直流电机分析
H桥驱动直流电机分析H桥驱动直流电机是一种常用的电机驱动方式，用于控制直流电机的正反转和速度调节。
它由四个开关元件（一般使用MOSFET或IGBT）组成的结构，可以实现对电机电压和电流的控制，具有较高的效率和可靠性。
下面对H桥驱动直流电机的原理、工作原理和应用进行详细分析。
一、H桥驱动直流电机的原理H桥是由四个开关元件组成的电流逆变器，包括两个上桥臂和两个下桥臂。
上桥臂包括两个开关元件，分别用来控制正向电流流动；下桥臂也包括两个开关元件，用来控制反向电流流动。
在工作过程中，通过对不同的开关元件进行组合，可以实现对直流电机的正反转和速度调节。
二、H桥驱动直流电机的工作原理1.正向转矩工作时：上桥臂的S1开关闭合，S2开关断开；下桥臂的S3开关闭合，S4开关断开；此时电流从电源的正极流入S1，经过电机，从S3流回电源的负极，形成一个回路，电流流动的方向和电机的转向一致，电机正向转动。
2.反向转矩工作时：上桥臂的S1开关断开，S2开关闭合；下桥臂的S3开关断开，S4开关闭合；电流从电源的正极流入S2，经过电机，从S4流回电源的负极，形成一个回路，电流流动的方向和电机的转向相反，电机反向转动。
三、H桥驱动直流电机的应用1.正反转控制：H桥驱动电路可以实现对电机的正反转控制，使电机能够根据需要进行正向或反向旋转，适用于各种机械设备。
2.电机速度调节：通过对开关元件的控制，可以实现对电机的速度调节，从而满足不同工况下对电机速度的要求。
3.性能稳定：H桥驱动电路采用了高效的开关元件，使得电机的性能更加稳定可靠。
4.电压和电流控制：H桥驱动电路可以对电机的电压和电流进行精确的控制，以实现对电机的精确定位和运动控制。
总结：H桥是一种常用的电机驱动方式，通过控制开关元件的组合，实现对直流电机的正反转和速度调节。
它在工业自动化控制系统和机器人等领域得到广泛应用，具有正反转控制、速度调节、性能稳定和电流电压控制等优点。
大功率直流电机H桥驱动电路设计方案
大功率直流电机H桥驱动电路设计方案在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：1. 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4 个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。
如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。
2. 性能：对于PWM 调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。
1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。
要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H 桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。
3）对控制输入端的影响。
功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或光电耦合器实现隔离。
4）对电源的影响。
共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。
5）可靠性。
电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。
H桥驱动电路：H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机，因其外形酷似字母‘H',所以称作H桥驱动电路。
要使电机M运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
例如当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。
电机顺时针转动。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，驱动电机逆时针方向转动。
完整的晶体管H桥驱动电路，PWM1,PWM2,为电机方向控制输入端，PWM1=1,PWM2=0时正转，PWM=0,PWM2=1时电机反转。
PWM1,PWM2同时也是电机调速的脉宽输入端。
晶体管是最为廉价的控制方法，但在晶体管上有明显的压降，会产生功率的损耗，效率不高，适宜应用在低电压，小功率的场合。
双h桥电机驱动的原理介绍
双h桥电机驱动的原理介绍双H桥电机驱动的原理介绍1. 引言双H桥电机驱动是控制直流电机（DC）转动的常用方法之一。
本文将从基本原理开始，深入探讨双H桥电机驱动的工作原理，并分享一些与该技术相关的观点和理解。
2. 双H桥电机驱动的基本原理双H桥电机驱动器主要由四个开关和一个直流电源组成。
这四个开关分别连接到电机的两个端子上，并根据控制信号的变化来控制电流的方向。
当两个开关之一导通时，电流可以从电源通过一个桥臂流向电机，并使其正向转动。
当另外两个开关导通时，电流就会通过另一个桥臂流向电机，这样电机就会反向转动。
通过不同组合的开关状态，可以实现电机的正反转。
3. 双H桥电机驱动器的工作模式双H桥电机驱动器有多种工作模式，其中两种常见的模式是正常模式和制动模式。
- 正常模式：在正常模式下，开关的状态会根据控制信号的变化实时调整。
当控制信号为高电平时，两个对角线上的开关导通，允许电流从电源流向电机并使其转动。
当控制信号为低电平时，两个对角线上的开关断开，切断电源与电机之间的连接。
- 制动模式：在制动模式下，通过控制信号让两个对角线上的开关同时导通或断开，从而形成一个短路或开路。
当两个桥臂形成短路时，电机产生反电动势，将电能转化为电流，实现电机的制动。
当两个桥臂形成开路时，电机中的电流将通过自身电感分解，并逐渐减小。
4. 双H桥电机驱动器的设计考虑因素在设计双H桥电机驱动器时，需要考虑以下因素：- 控制信号的电平和频率：控制信号的电平和频率将直接影响到电机的转速和转向。
需要根据具体应用需求来选择适当的控制信号参数。
- 开关器件的选择：开关器件的选择直接决定了驱动器的性能和可靠性。
常见的开关器件包括MOSFET、IGBT等，需要根据电压和电流的需求来选择合适的器件。
- 驱动电路的保护措施：为了确保电机和驱动器的安全运行，需要在驱动电路中添加适当的保护措施，例如过流保护、过压保护等。
5. 观点和理解双H桥电机驱动器作为一种常见的电机控制技术，具有以下优点：- 灵活性高：双H桥电机驱动器可以实现电机的正反转，具有很高的灵活性，适用于多种应用场景。
基于H桥控制直流电机驱动电路设计
基于H桥控制直流电机驱动电路设计摘要：直流电机因其在线性特性及控制性能上的良好表现，得到大量闭环位置伺服控制系统及变速运动控制系统的广泛应用。
而对H桥驱动电路的分析，则能够有效避免H桥上下桥臂两管同时瞬间短路现象的出现，这就为电机反向运转的稳定运行提供了可靠保障。
基于此，本文将围绕H桥控制直流电机驱动电路的设计展开研究探讨。
关键词：H桥；直流电机；驱动电路引言：直流电机无论是在启动性能及控制性能上都有良好表现，其无极调速即使是在较宽的调速范围内同样具有平滑、均匀地特点，因而在频繁进行启动、停止的控制系统中也能得到有效应用。
但由于当前市场上各类型直流电机驱动的集成芯片种类繁多，不同芯片在输出功率上也有不同的限制，使大功率直流电机的驱动功率得不到充分发挥[1]，而H桥控制技术的出现则有效解决了这一问题，因此H桥控制技术是电机设计制造及相关行业人员必然要掌握的关键技能。
1.H桥控制直流电机驱动电路总体结构应用H桥控制的直流电机驱动电路包括H桥功率驱动电路、电机驱动逻辑电路、光电隔离电路、死区控制电路、电荷泵电路等五部分内容。
在驱动顺序上，是以光电隔离电路→死区控制电路→电机驱动逻辑电路→H桥功率驱动电路的顺序进行，其中电荷泵电路自身独立，与死区控制电路共同作用于电机驱动逻辑电路。
2.H桥控制直流电机驱动电路设计就H桥控制直流电机驱动电路总体结构来看，其结构相对比较简单，而不同结构又分别具有不同的功能，因此在设计要点上也有所差异。
2.1光电隔离电路设计光电隔离电路常用于在主回路与控制回路之间实施电气隔离，这在大功率驱动电路中十分常见。
2.2死区控制电路设计死区控制电路的出现是为了解决同侧H桥不同桥臂两管瞬间短路现象的出现，该现象的出现会导致不必要的发热并造成器件损坏，因此在设计时需使每个MOS管在通路前拥有超过关断时间的死区时间[2]。
通常情况下，死区时间内同侧H桥不同桥臂两管均处于完全截止的状态。
设计过程中还需注意不能使高电平叠加，以获得一对反向的调制方波，这种目的可通过RC延时电路与逻辑门的配合实现。
H桥驱动直流电机分析
H 桥驱动直流电机分析1. Ｈ桥ＰＷＭ变换器驱动电机运行过程如图1所示，电动机M 两端电压U AB 的极性随开关器件驱动电压的变化而变化，这里分析双极式控制的可逆PWM 变换器。
四个驱动电压波形如图2所示，它们的关系是1423g g g g U U U U ==-=-.在一个开关周期内，当0ontt ≤<时，1VT 和4VT 导通，2VT 和3VT 关断，AB s U U =，电枢电流d i 沿回路1流动；当ont t T ≤<时，1VT 和4VT 关断，2VT 和3VT 由于2VD 和3VD 的钳制作用不能马上导通，di 沿回路2流经二极管续流，AB s U U =-.当电机需要降速制动时，先改变控制脉冲的占空比，使驱动电压的平均值d U 减小，但是由于机械惯性，转速和反电势还来不及变化，因而造成d EU >，很快使电流反向，在0on t t ≤<时，反向电流沿回路4向电源充电，实现再生制动，而1VT 和4VT 被钳制不能导通；在on t t T ≤<时，2VT 和3VT 被打开，负向电流通过2VT 和3VT ，实现能耗制动。
图1 H 桥可逆PWM 变换器图2 驱动电压当电机反向转动时，各器件的导通情况与上述情形相反。
图3绘出了双极式控制时电机正转时的输出电压和电流波形。
电动机的正反转则体现在驱动电压正负脉冲的宽窄上。
当正脉冲较宽时，2onT t >，则AB U 的平均值为正，电动机正转，反之则反转；如果正负脉冲相等，2on Tt =，平均电压为零，则电动机停止。
但电动机停止时电枢电压并不等于零，而是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而电流也是交变的，平均值为零，不产生转矩，电动机损耗陡然增大，但是此时消除了正反向时的静摩擦死区，起“动态润滑”的作用。
另外，图3所示的2d i 为轻载状态下的输出电流变化情况。
2. 直流电机启动和降速过程电动机在未启动之前，转速0n =，反电势0E =，而电枢电阻a R 很小，所以将电动机加上额定电压时，启动电流/stn a I U R =将很大，可能烧坏整流子。
H桥直流电机驱动原理
直流电机驱动板原理由于直流电机驱动板的原理电路图像字母“H”，所以直流电机驱动板又叫做“H”桥直流电机驱动板，有两种类型，如下图：三极管原理图/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=%D6%B1%C1%F7%B5%E7%BB%FA%C7%FD%B6%AF+ %D4%AD%C0%ED&in=1384&cl=2&lm=-1&pn=2&rn=1&di=21989570010&ln=2000&fr=&fmq=&ic=&s=&se=&sme=0&tab=&width=&height=&face=&is=&istype=这是利用三极管的单向导电性，通过改变电流的输入与输出位置改变电机的正反转。
二极管原理图/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=h%C7%C5%D6%B1%C1%F7%B5%E7%BB%FA+%D4%A D%C0%ED&in=703&cl=2&lm=-1&pn=2&rn=1&di=33658421145&ln=983&fr=&fmq=&ic=&s=&se=&sme=0&tab=&width=&height=&face=&is=&istype=#pn6&-1这是的二极管是起保护作用，当出现突然断电的情况时，利用二极管的单向导电性保护电机不因电流过载而烧毁。
我们选定的直流电机驱动板特点：1>体积小，全贴片，美观，集成度高，工作电压12－35V（可改成3-15V工作电压，适应飞思卡尔小车比赛），电流30A2>导通电阻小，3毫欧姆（0.003欧姆）3>PWM开关速度快，最高80KHZ4>双路H桥，A,B两路，各30A，可接6个电机5>控制接口简单，绿色为电源接口，蓝色为电机输出，每一路W为PWM信号（控制转速），C1.C2=0.0时为刹车；C1.C2=1.0时为正转；C1.C2=0.1时为反转；6>TTL电平控制5V，3.3V均可，单电源工作，只需接一个电源，不用5V等电源。
H桥驱动电路(通用)解析
一、背景此问题一直想留给做小车的同学去研讨，期望他们在制作过程中能够悟出其中的道理。
可无奈等至今日也未见一文半字 : ( 却接到了无数的质询：你为何要用分立元件构建 H 桥驱动？为何不选择 L298 集成电路桥？为何要使用 MOS 管？等等……，逐个回复太累了，只好整理一下，汇总于此，供参考，有不妥之处望指正，更望能有人提出进一步的分析。
二、分析内容界定本文只涉及有刷直流电机 H 桥驱动部分的电路，不讨论如何控制 H 桥？如何实现 PWM？以及如何实现过流保护等；而且主要讨论构成 H 桥 4 个桥臂对性能的影响。
三、H桥原理简述所谓 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 个开关还可以产生电机的另外 2 个工作状态：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。
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110 L298N LMD18200
在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：1．功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4 个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。
如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM （脉冲宽度调制）调速。
2．性能：对于PWM 调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。
1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。
要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H 桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。
3）对控制输入端的影响。
功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或光电耦合器实现隔离。
4）对电源的影响。
共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。
5）可靠性。
电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。
H桥驱动电路：H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机，因其外形酷似字母'H'，所以称作H桥驱动电路。
要使电机M运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
例如当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。
电机顺时针转动。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，驱动电机逆时针方向转动。
完整的晶体管H桥驱动电路，PWM1,PWM2，为电机方向控制输入端，PWM1=1,PWM2=0时正转，PWM=0,PWM2=1时电机反转。
PWM1,PWM2同时也是电机调速的脉宽输入端。
晶体管是最为廉价的控制方法，但在晶体管上有明显的压降，会产生功率的损耗，效率不高，适宜应用在低电压，小功率的场合。
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110 L298N LMD18200
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110 L298N LMD182002011-09-15 8:44在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：1．功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4 个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。
如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。
2．性能：对于PWM 调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。
1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。
要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H 桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。
3）对控制输入端的影响。
功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或光电耦合器实现隔离。
4）对电源的影响。
共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。
5）可靠性。
电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。
H桥驱动电路： H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机，因其外形酷似字母'H'，所以称作H桥驱动电路。
要使电机M运转，必须使对角线上的一对三极管导通。
例如当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。
电机顺时针转动。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，驱动电机逆时针方向转动。
完整的晶体管H桥驱动电路，PWM1,PWM2，为电机方向控制输入端，PWM1=1,PWM2=0时正转，PWM=0,PWM2=1时电机反转。
直流电机H桥驱动电路
直流电机H桥驱动电路
直流电机H桥驱动电路(带正反转和使能)
公司买了一些100W的直流电机，功率很大，让我做个驱动电路，要求有正反转，还让电机能停能转，停和转的时候不能影响电机的转动方向，我想了一下，用继电器来驱动正反转，但是电机如果频繁换向，继电器是扛不住的，触电打火会影响接触不良，于是，我想到了用场效应管来驱动电机。
如果要用场效应管来驱动电机正反转，我第一个想到了H桥，于是就设计出电路图来。
然后进一步的改进：
用cd4011与H桥结合，CD4011是四个双输入与非门电路，
整体图如下：
功能：当S1闭合时，电机正转，断开后反转，
S2闭合时，电机转，断开后电机停，
电机功率100W （当然电机功率更大的话，只需换大一点功率的场效应管就行了）
驱动电压24V 控制电压12V。
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H 桥驱动直流电机分析
1. Ｈ桥ＰＷＭ变换器驱动电机运行过程
如图1所示，电动机M 两端电压U AB 的极性随开关器件驱动电压的变化而变化，这里分析双极式控制的可逆PWM 变换器。
四个驱动电压波形如图2所示，它们的关系是
1423g g g g U U U U ==-=-.在
一个开关周期内，当0on
t
t ≤<时，1VT 和4VT 导通，2VT 和3
VT 关断，AB s U U =，电枢电流d i 沿
回路1流动；当on
t t T ≤<时，1
VT 和4VT 关断，
2VT 和3VT 由于2VD 和3VD 的钳制作用不能马上导通，d
i 沿回路2流经二极管续流，
AB s U U =-. 当电机需要降速制动
时，先改变控制脉冲的占空比，使驱动电压的平均值d U 减小，但是由于机械惯性，转速和反电势还来不及变化，因而造成d E
U >，很快使电流反向，在0on t t ≤<时，反向电流沿回路4向电源充电，
实现再生制动，而1VT 和4VT 被钳制不能导通；在on
t t T ≤<时，2VT 和3VT 被打开，负向
电流通过2VT 和3VT ，实现能耗制动。
当电机反向转动时，各器件的导通情况与上述情形相反。
图3绘出了双极式控制时电机
图1 H 桥可逆PWM 变换器
图2 驱动电压
正转时的输出电压和电流波形。
电动机的正反转则体现在驱动电压正负脉冲的宽窄上。
当正脉冲较宽时，
2
on T
t >
，则AB U 的平均值为正，电动机正转，反之则反转；如果正负脉冲相等，2
on
T
t =
，平均电压为零，则电动机停止。
但电动机停止时电枢电压并不等于零，而是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而电流也是交变的，平均值为零，不产
生转矩，电动机损耗陡然增大，但是此时消除了正反向时的静摩擦死区，起“动态润滑”的作用。
另外，图3所示的2d i 为轻载状态下的输出电流变化情况。
2. 直流电机启动和降速过程
电动机在未启动之前，转速0n =，反电势0E =，而电枢电阻a R 很小，所以将电动
机加上额定电压时，启动电流/st
n a I U R =将很大，可能烧坏整流子。
所以在电机启动时
都采用限制电流的方法，下面讨论常用的电枢回路串接电阻的方法。
图3 输出电压和电流
图4 串接电阻启动
如图4所示，当在电枢回路串接电阻
st
R时，电动机启动电流将变成N
st
a st
U
I
R R
=
+随着电动机转速的提高，反电动势E增大，再逐步切除外加电阻直到电机达到所要求的转速。
图4（b）所示为外接1级电阻启动特性。
当外接电阻被切除后，工作点将从曲线1变到曲线2，由于在切除外接电阻瞬间，机械惯性的作用使电动机的转速不能突变，在此瞬间转速n维持不变，即工作点从点a切换到点b，此时冲击电流仍然很大，为了避免这种情况，通常采用多级外接电阻启动方法（如图5所示）。
图5 外接多级电阻启动
当电动机采用降压调速减速时，运行
原理如图6所示。
假设电动机以
N
U运行
在g点，电压突然降到
1
U，此时由于机械
惯性作用，电动机转速n 保持不变，故电动机反电势也保持不变，所以电枢电流将从
N b g a U E I R -=
变到L b
a
U E I R -=，电机转矩也随之减小，电动机运行于点b ，此时电机转矩小于负载转矩，电动机将沿着1U 曲线减速，直到电机转矩等于负载转矩。
3. 泵升电压
图7所示为桥式可逆直流脉宽调制系统主电路的原理图，PWM 变换器的直流电源通常由交变电网经过不可控的二极管整流器产生，并采用大电容C 滤波，以获得恒定的电压。
处滤波作用外，电容C 还有在电动机制动时吸收系统动能的作用。
由于是二极管整流电路供电，所以不能回馈电能，电动机制动时只能对滤波电容充电，这将使电容两端电压升高，称作“泵升电压”。
电力电子器件的耐压限制着最高泵升电压，因此电容量不可能很小，在大容量或负载有较大惯量的系统中，不可能只靠电容器来限制泵升电压，这时采用图7中的镇流电阻b R 来消耗部分电能。
对于更大容量的系统，为了提高效率，可以再二极管整流器输出端并接逆变器，把多余的能量逆变后回馈电网，当然这增加了系统的复杂性。
图7 桥式可逆直流脉宽调制系统主电路原理图。