机器人比赛中直流电机驱动电路的设计

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基于IR2136的无刷直流电机驱动电路的设计

基于IR2136的无刷直流电机驱动电路的设计

基于IR2136的无刷直流电机驱动电路的设计无刷直流电机是一种广泛应用于工业和家用设备中的驱动器件。

与传统的有刷直流电机相比,无刷直流电机具有更高的效率、更长的寿命和更低的噪音水平。

为了实现无刷直流电机的控制和驱动,需要设计相应的驱动电路。

IR2136是一种常用的无刷直流电机驱动器件。

它具有多种保护和控制功能,可以用于控制无刷直流电机的转速、方向和制动等。

下面是基于IR2136的无刷直流电机驱动电路设计的详细介绍。

首先,设计一个适合的电源电路来为驱动器件和无刷直流电机提供电源。

电源电路应具有稳定的输出电压和电流能力。

通常,使用电池或稳压电源作为驱动电路的电源。

其次,设计一个合适的电机驱动电路。

IR2136包括三个半桥驱动器,每个半桥驱动器都包括一个高侧和低侧开关管。

通过控制这三个半桥驱动器的开关管的导通和截止状态,可以实现对无刷直流电机的控制。

此外,IR2136还具有保护电路,如过温保护、过电压保护、低电压保护和短路保护等。

这些保护功能可以保证电机和驱动器的安全运行。

在设计过程中,需要根据无刷直流电机的参数和工作要求选择合适的电源电压、电流和功率。

还需要选择合适的IR2136驱动芯片和外围电路元件,如电感、电容等。

此外,还需要设计驱动器和电机之间的连接线路,保证信号传输的可靠性。

最后,进行电路的调试和测试。

通过对电路进行测试和调试,可以确保电机能够正常工作,并且具有所需的转速和扭矩。

在调试过程中,可以调整驱动器的参数和工作模式,如占空比、频率等,来优化电机的性能。

总结起来,基于IR2136的无刷直流电机驱动电路设计需要考虑电源电路、驱动器电路和保护电路等方面的设计。

通过合理选择电路元件和参数,并进行适当的调试和测试,可以实现无刷直流电机的稳定驱动和控制。

这样的电路设计可以用于各种需要无刷直流电机的应用中,如工业自动化、机器人和电动车等。

电机驱动技术在机器人运动控制中的应用

电机驱动技术在机器人运动控制中的应用

电机驱动技术在机器人运动控制中的应用机器人技术的发展已经成为现代制造业的重要支柱。

而机器人的运动控制是使其得以实现各类任务的基础,而电机驱动技术作为机器人运动控制的核心,扮演着重要的角色。

本文将从电机驱动技术在机器人运动控制中的应用方面进行探讨。

一、直流电机驱动直流电机是机器人运动控制中常用的电机类型之一,具有结构简单、控制方便等优点。

在机器人的关节控制中,直流电机驱动技术被广泛应用。

通过改变电压和电流的控制方式,可以实现对直流电机转速和转向的精确调控。

同时,使用PID控制算法可以实现位置和速度的闭环控制,提高机器人关节运动的准确性和稳定性。

在机器人的整体运动控制中,直流电机驱动技术也扮演着重要的角色。

通过多个关节的协调运动,机器人可以实现复杂的动作,如抓取、搬运等。

直流电机的速度和位置控制技术可以精确控制机器人的运动轨迹和速度,确保机器人在执行任务时的准确性和安全性。

二、步进电机驱动步进电机是机器人运动控制中另一个常用的电机类型。

相比于直流电机,步进电机具有低成本、高转矩、易于控制等优点。

步进电机的驱动原理是通过依次通入电流来控制电机的旋转角度。

在机器人中,步进电机常用于实现机器人末端执行器的控制,如机械臂的运动控制、舵机的旋转控制等。

步进电机可以通过改变脉冲信号的频率和方向来精确控制电机的旋转角度,实现机器人末端执行器的位置控制。

三、伺服电机驱动伺服电机是机器人运动控制中更为高级的电机类型。

伺服电机结合了直流电机和位置反馈系统,可以实现更为精确的位置和速度控制。

伺服电机驱动技术在机器人中被广泛应用于各类高精度任务。

伺服电机的驱动需要借助编码器等位置反馈设备,将电机的实际位置反馈给控制系统,通过比较实际位置和期望位置来驱动电机实现精确的位置控制。

同时,伺服电机还可以通过增加轴向刚度和控制参数的调整来实现更高级的控制需求,如抗干扰性、运动平滑性等。

结语电机驱动技术在机器人运动控制中起着至关重要的作用。

详解直流电机驱动电路设计

详解直流电机驱动电路设计

详解直流电机驱动电路设计
直流电机驱动电路设计概述
电机驱动电路是控制电机运行的电路,也称作动力源电路,它的主要
作用是提供电机所需要的适当电压和频率的电能,以控制电机的转速和转
动方向。

一般讲,电机驱动电路包括三个部分:驱动器,控制器和电源电路。

一、直流电机驱动电路的设计
1、驱动器的设计
直流电机驱动电路主要由驱动器、控制器和电源电路组成。

在这里,
驱动器主要负责将控制器的控制信号转换为适合电机工作的电流。

现在,
基于IGBT的驱动器已经成为直流电机驱动电路中的主要组成部分。

驱动
器电路很复杂,包括用于驱动电机的晶体管,用于传输控制信号的晶体管,以及调节电流的电阻等。

2、控制器的设计
控制器是电机驱动电路的核心部分,它负责接收外部输入信号,并根
据设定的参数来调整电机的转速、转向和加速等。

控制器设计非常复杂,
一般包括两个主要部分:控制电路和放大路由部分。

控制电路负责检测电
机的运行状态和外部输入,并根据这些信息来调整电机的转速。

放大部分
负责将控制电路的输出信号放大,并将其转换为能够驱动电机的标准控制
信号。

3、电源电路的设计。

基于移动机器人直流电机驱动电路的设计与应用

基于移动机器人直流电机驱动电路的设计与应用
YU a t n,YANG ,CHEN Xioi a Xi An,XI i E Hu ,HUANG y Ze i
( ol eo uo ai c nea dE gne n , o t C ia U i r t o C lg A tm t nS i c n n i r g S uh hn nv syf e f o e ei ei Tc nl y u n zo 1 6 1 hn ) eh o g ,G a gh u5 0 4 ,C ia o
第4 4卷 第 1 期 1 2 1 年 1 月 01 1
Vo . 144. No 1 .1 NO . 011 V2
基 于 移 动 机 器 人 直 流 电 机 驱 动 电路 的 设 计 与 应 用
余晓填 ,杨 曦 ,陈

安 ,解
辉 ,黄 泽毅
5 04 ) 16 1
( 华南理 工大学 自动化科Байду номын сангаас与工程学 院 ,广 州
关键词 :移动机器人 ;直流 电机驱动 ;光耦 隔离 ;H桥 ;N沟道增强型场效应管
中图分类号 :T 8 ;T 22 M3 1 P 4 文献标志码 :A 文章编 号 :10 —8 8 2 1 ) 10 3 -4 0 16 4 (0 1 1 -0 70
De i n a d I p e e t t n o sg n .m lm n a i fDC o o i e s d o o i b t o M t r Drv r Ba e n M b l Ro o e
课 题组移 动 机 器人 采 用 的是 四轮 左 右 两 组 电机 独立 驱 动 。直流 电机 驱 动控 制 电路 方 案 整 体 结 构设 计 如 图 1所 示 。 驱 动 控 制 电 路 由 光 耦 隔 离 电 路 、 N S控制 器 、D / C定 电压 隔 离转 换 器 、消 除反 MO CD 电势 电路 以及 H桥功 率驱 动 电路 五大 部分 构成 。

无刷直流电机驱动电路的实现方法

无刷直流电机驱动电路的实现方法

无刷直流电机驱动电路的实现方法文章标题:无刷直流电机驱动电路的实现方法导言:无刷直流电机具有高效、低噪声和长寿命等优点,广泛应用于工业自动化、电动车辆和家用电器等领域。

然而,为了实现无刷直流电机的高效运行,需要一个可靠而高效的驱动电路。

本文将介绍无刷直流电机驱动电路的实现方法,并探讨其中的关键技术和设计要点。

一、无刷直流电机驱动电路的基本原理无刷直流电机驱动电路是通过控制电机的相序和电流来实现电机的运转。

它主要由功率电子器件、控制电路和电源组成。

其中,功率电子器件用于控制电流的开关和调节,控制电路用于检测电机的位置和速度,并控制功率电子器件的工作。

电源则提供所需的电能。

二、无刷直流电机驱动电路的实现方法1. 直流电压源驱动法直流电压源驱动法是最简单、成本最低的无刷直流电机驱动方法之一。

它通过将电压源直接连接到电机的相,通过调节电压的极性和大小来控制电机的运转。

然而,由于缺乏对电机位置和速度的准确检测和控制,其控制性能较差,适用于一些简单的应用场景。

2. 舵机驱动法舵机驱动法通过使用传感器检测电机的位置和速度,并根据检测结果控制功率电子器件的工作,实现对电机的精确控制。

该方法通常包括位置传感器、速度传感器和控制模块。

然而,由于传感器的引入增加了系统的复杂性和成本,对传感器的精度和稳定性要求较高。

3. 无传感器驱动法无传感器驱动法是一种最为常用和成熟的无刷直流电机驱动方法。

它通过使用反电动势(Back EMF)来检测电机的位置和速度,并根据检测结果来控制功率电子器件的工作。

该方法不仅降低了系统的复杂性和成本,还提高了系统的可靠性和稳定性。

然而,由于反电动势的检测较为困难,需要一套复杂的算法和控制策略。

三、无刷直流电机驱动电路的关键技术1. 电子换向技术无刷直流电机的运转需要按照一定的相序来进行,电子换向技术是实现相序控制的关键。

它通过控制功率电子器件的工作来改变电流的方向和大小,从而实现电机的正常运转。

四种直流电机驱动电路图及设计思路讲解,有图有真相!

四种直流电机驱动电路图及设计思路讲解,有图有真相!

四种直流电机驱动电路图及设计思路讲解,有图有真相!下面为您详细介绍直流电机驱动设计需要注意的事项,低压驱动电路的简易栅极驱动、边沿延时驱动电路图解及其设计思路。

一、直流电机驱动电路的设计目标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者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。

电机不同的部分有不同的设计要求。

1.输入与电平转换部分:输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。

注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。

当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。

当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。

或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。

高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。

无刷直流电机的驱动电路

无刷直流电机的驱动电路

无刷直流电机的驱动电路一、无刷直流电机简介无刷直流电机是一种通过电子方式实现电机转子磁场与定子磁场的同步旋转,无需刷子与换向器来调整磁场方向的电机。

它具有高效率、高转矩密度、长寿命等优点,被广泛应用于工业、航空航天、交通工具等领域。

二、无刷直流电机的基本原理无刷直流电机的驱动主要是通过电子器件来控制电机的磁场和转子的位置。

基本原理如下: 1. 无刷直流电机的转子上安装有磁体,称为永磁体,用来产生转子磁场。

2. 定子上绕有若干个线圈,通过电流激励产生定子磁场。

3. 当定子磁场与转子磁场交叉时,产生转矩,使电机转动。

三、无刷直流电机的驱动电路设计要求设计无刷直流电机的驱动电路时,需要满足以下要求: 1. 高效率:电路应尽可能减少能量的损耗,以提高电机的效率。

2. 稳定性:电路应具有良好的稳定性,能够在各种工作条件下保持电机的正常运行。

3. 可调性:电路应具备可调节转速和转向的功能,以满足不同应用场景的需求。

4. 保护功能:电路应具备过流、过温等保护功能,以确保电机和电路的安全运行。

四、无刷直流电机的驱动电路设计方案4.1 无刷直流电机驱动电路的基本组成无刷直流电机的驱动电路通常由以下几部分组成: 1. 电源模块:提供电机驱动所需的电压和电流。

2. 电流检测模块:用于检测电机驱动电路中的电流情况,保护电机和电路的安全。

3. 电压转换模块:用于将电源提供的电压转换为电机所需的工作电压。

4. 逻辑控制模块:根据输入信号控制电机的转速和转向。

5. 保护模块:监测电机驱动电路的工作状态,当出现异常情况时进行相应的保护。

4.2 无刷直流电机驱动电路的工作原理无刷直流电机的驱动电路工作原理如下: 1. 逻辑控制模块接收输入信号,根据信号产生驱动电流的时序。

2. 驱动电流经过电流检测模块后,进入电机的定子线圈。

3. 电机定子线圈中的电流产生定子磁场,与转子磁场交叉产生转矩。

4. 电压转换模块将电源提供的电压转换为电机所需的工作电压。

直流电机驱动控制电路

直流电机驱动控制电路

1 引言长期以来,直流电机以其良好的线性特性、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。

特别随着计算机在控制领域,高开关频率、全控型第二代电力半导体器件(GTR、GTO MOSFET IGBT等)的发展,以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用,直流电机得到广泛应用。

为适应小型直流电机的使用需求,各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电路,构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。

但是,专用集成电路构成的直流电机驱动器的输出功率有限,不适合大功率直流电机驱动需求。

因此采用N 沟道增强型场效应管构建H 桥,实现大功率直流电机驱动控制。

该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求,并具有快速、精确、高效、低功耗等特点,可直接与微处理器接口,可应用PWM 技术实现直流电机调速控制。

2 直流电机驱动控制电路总体结构直流电机驱动控制电路分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H 桥功率驱动电路等四部分,其电路框图如图一图1『就电机乂动控制电路框图由图可以看出,电机驱动控制电路的外围接口简单。

其主要控制信号有电机运转方向信号Dir电机调速信号PWM及电机制动信号Brake, Vcc为驱动逻辑电路部分提供电源,Vm为电机电源电压,M+、M-为直流电机接口。

在大功率驱动系统中,将驱动回路与控制回路电气隔离,减少驱动控制电路对外部控制电路的干扰。

隔离后的控制信号经电机驱动逻辑电路产生电机逻辑控制信号,分别控制H桥的上下臂。

由于H桥由大功率N沟道增强型场效应管构成,不能由电机逻辑控制信号直接驱动,必须经驱动信号放大电路和电荷泵电路对控制信号进行放大,然后驱动H桥功率驱动电路来驱动直流电机。

3 H桥功率驱动原理直流电机驱动使用最广泛的就是H 型全桥式电路,这种驱动电路方便地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。

H 桥功率驱动原理图如图2 所示。

最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)

最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)

最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)直流电动机是连续的执行器,可将电能转换为(机械)能。

直流电动机通过产生连续的角旋转来实现此目的,该角旋转可用于旋转泵,风扇,压缩机,车轮等。

与传统的旋转直流电动机一样,也可以使用线性电动机,它们能够产生连续的衬套运动。

基本上有三种类型的常规电动机可用:AC 型电动机,(DC)型电动机和步进电动机。

典型的小型直流电动机交流电动机通常用于高功率的单相或多相(工业)应用中,需要恒定的旋转扭矩和速度来控制大负载,例如风扇或泵。

在本(教程)中,我们仅介绍简单的轻型直流电动机和步进电动机,这些电动机用于许多不同类型的(电子),位置控制,微处理器,(PI)C和(机器人)类型的电路中。

基本直流电动机该直流电动机或直流电动机,以给它的完整的标题,是用于产生连续运动和旋转,其速度可以容易地控制,从而使它们适合于应用中使用是速度控制,伺服控制类型的最常用的致动器,和/或需要定位。

直流电动机由两部分组成,“定子”是固定部分,而“转子”是旋转部分。

结果是基本上可以使用三种类型的直流电动机。

有刷(电机)–这种类型的电机通过使(电流)流经换向器和碳刷组件而在绕线转子(旋转的零件)中产生磁场,因此称为“有刷”。

定子(静止部分)的磁场是通过使用绕制的定子励磁绕组或永磁体产生的。

通常,有刷直流电动机便宜,体积小且易于控制。

无刷电动机–这种电动机通过使用附着在其上的永磁体在转子中产生磁场,并通过电子方式实现换向。

它们通常比常规的有刷型直流电动机更小,但价格更高,因为它们在定子中使用“霍尔效应”开关来产生所需的定子磁场旋转顺序,但是它们具有更好的转矩/速度特性,效率更高且使用寿命更长比同等拉丝类型。

伺服电动机–这种电动机基本上是一种有刷直流电动机,带有某种形式的位置反馈控制连接到转子轴。

它们连接到PWM型控制器并由其控制,主要用于位置(控制系统)和无线电控制模型。

普通的直流电动机具有几乎线性的特性,其旋转速度取决于所施加的直流电压,输出转矩则取决于流经电动机绕组的电流。

基于drv8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计_概述说明

基于drv8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计_概述说明

基于drv8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计概述说明1. 引言1.1 概述:本文旨在介绍基于drv8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计。

该设计旨在通过合理选择和匹配驱动器、设计保护回路以及优化控制策略,实现对直流电动机的高效驱动和精确控制。

通过详细阐述DRV8871芯片的功能特点和工作原理,深入讲解直流电动机的基本原理和常见应用场景,以及直流电动机驱动电路设计要点,读者将能够全面了解这个系统的构成和关键设计考虑因素。

1.2 文章结构:本文共分为六个章节。

引言部分首先介绍了整篇文章的概述,并简要概括了各章节的内容。

第二节将详细介绍DRV8871芯片的功能特点、工作原理以及相关参数规格。

第三节将重点讲解直流电动机的基本原理,包括其结构、工作原理以及常见类型和应用场景。

第四节将详细阐述直流电动机驱动电路设计的要点,包括合适的驱动器选择与匹配、保护回路设计以及控制策略选择与优化。

第五节将通过一个基于DRV8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计实例进行分析,包括系统框架设计与硬件选型说明、关键组件参数计算与选择方法描述以及驱动电路连接图与控制策略详细说明。

最后一节为结论与展望部分,总结了设计效果,并提出了进一步研究的方向和潜在问题。

1.3 目的:本文旨在帮助读者深入理解基于drv8871芯片的直流电动机驱动电路系统设计。

通过对DRV8871芯片的介绍和直流电动机原理的讲解,读者将能够掌握该系统的核心原理和相关关键技术。

同时,通过实例分析和具体设计考虑因素的阐述,读者将能够学习到实际应用中如何进行具体电路设计以及如何根据需求选择合适的控制策略。

本文旨在为工程师和研究人员提供有关直流电动机驱动电路系统设计方面的知识与参考,并为进一步研究和应用提供启示和指导。

2. DRV8871芯片简介2.1 芯片功能特点:DRV8871是一款高性能、集成化的直流电动机驱动器芯片。

它具有以下功能特点:- 高性能运算放大器:内置多个运算放大器,用于实现电机控制回路的精确测量和调节。

电机驱动电路设计与实现

电机驱动电路设计与实现

电机驱动电路设计与实现一、引言电机驱动电路是利用电子器件控制电机转动的重要部分,它在工业生产、家用电器、汽车和机器人等领域都有着广泛的应用。

设计一个稳定可靠的电机驱动电路对于各个领域的应用都至关重要。

本文将介绍电机驱动电路的设计原理和实现方法,旨在为读者提供一份详尽的参考资料。

二、电机驱动电路设计原理1.电机类型选择在设计电机驱动电路之前,首先要选择适合的电机类型。

常见的电机类型包括直流电机、步进电机、交流异步电机等。

不同类型的电机需要不同的驱动电路设计,因此在选择电机类型时需要考虑清楚应用场景和性能需求。

2.电机驱动方式常见的电机驱动方式包括直接驱动、换向驱动和PWM调速等。

直接驱动适用于一些简单的应用场景,而换向驱动和PWM调速可以更精确地控制电机的转速和转向,适用于更加复杂的应用场景。

3.功率电路设计功率电路设计是电机驱动电路设计中最关键的一环。

它包括功率器件的选择、电源电路的设计、电流检测和保护电路等。

合理的功率电路设计可以确保电机稳定可靠地工作,并且能够提高效率和降低能耗。

三、电机驱动电路实现方法1.直流电机驱动电路设计直流电机驱动电路通常包括电源部分、功率部分和控制电路部分。

电源部分需要提供适宜的直流电压给电机,功率部分需要选用合适的功率晶体管或功率集成电路来控制电机的转动,控制电路部分需要设计相应的逻辑电路来控制电机的启停、转向和速度调节。

2.步进电机驱动电路设计步进电机驱动电路设计需要考虑到步进电机的特性,通常包括脉冲信号的输入、相序控制、细分步数控制等。

选择合适的驱动芯片和脉冲信号发生器,以及设计相应的控制逻辑电路是步进电机驱动电路设计的关键。

3.交流异步电机驱动电路设计交流异步电机的驱动电路设计相对复杂一些,需要考虑到交流电源的特性、功率因数校正、变频调速等问题。

通常采用交流变频器或者三相桥臂反馈控制电路来实现对交流异步电机的驱动。

四、总结电机驱动电路的设计与实现是一个复杂而又重要的工程问题。

直流电机驱动电路

直流电机驱动电路

方案一:L298集成驱动芯片电路用L298驱动两台直流电机的电路。

引脚6,11可用于PWM控制。

如果机器人项目只要求直行前进,则可将5,10和7,12两对引脚分别接高电平和低电平,仅用单片机的两个端口给出PWM信号控制6,11即可实现直行、转弯、加减速等动作。

图5 L298直流电机驱动电路用L298驱动两台直流电机电路如图所示,。

L298可驱动2个电动机,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之间可分别接电动机,本实验装置我们选用驱动两台直流减速电动机。

5,7,10,12脚接输入控制电平,控制电机的正反转。

2,3,13,14四个脚连接直流减速电机。

6,11脚接PWM信号(即E nA,E nB接控制使能端)控制电机的停转。

四组光耦对输入、输出电信号起隔离作用。

8脚接地。

表4-1是L298N 功能逻辑真值表图。

Ven为6,11脚。

IN1=IN3,IN2=IN4.IN1为5脚。

IN2为7脚。

IN3为10脚。

IN4为12脚。

表1 L298驱动电路真值表由表1可知EnA为低电平时,输入电平对电机控制起作用,当EnA为高电平,输入电平为一高一低,电机正或反转。

同为低电平电机停止,同为高电平电机刹停。

方案二:本设计采用晶体管作开关控制H桥的正反电流导通。

直流电机驱动电路如下图所示图6直流电机驱动电路在图示情况下,晶体管Q1、Q2、Q3、Q4作H桥的四个导通开关,晶体管Q5、Q6起控制H桥导通开关的作用。

电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10起稳定各晶体管工作状态的作用,在没有导通信号到来的时候保证各晶体管都处于完全断开状态。

系统接收到前进控制信号,F(前进信号)为高电平,晶体管Q5导通控制晶体管Q2、Q3导通,H桥形成正向电流回路,直流电机正转,同时点亮前进指示灯(LED1),驱动探测车前向行驶;系统接收到后退控制信号,B(后退信号)为高电平,晶体管Q6导通控制晶体管Q1、Q4导通,H桥形成正向电流回路,直流电机反转,同时点亮前进指示灯(LED2),驱动探测车后向行驶。

基于LMD18200的直流电机驱动电路设计

基于LMD18200的直流电机驱动电路设计

基于LMD18200的直流电机驱动电路设计——2012.05.08LMD18200 是美国国家半导体公司(NS)推出的专用于运动控制的H桥组件。

同一芯片上集成有CMOS 控制电路和DMOS 功率器件, 峰值输出电流高达6A ,连续输出电流达3A ,工作电压高达55V ,还具有温度报警和过热与短路保护功能。

主要应用于位置控制、速度控制、工业机器人和各种数控设备都需要直流电机和步进电机。

其功能如下:★连续输出电流3A,峰值电流6A,,工作电压高达55V;★可通过输入的PWM信号实现PWM控制;★可通过输入的方向控制信号实现转向控制;★可以接受TTL或CMOS以及它们兼容的输入控制信号;★可以实现直流电动机的双极型和单极型控制;★内设过热报警输出和自动关断保护电路;★内设防桥臂直通电路;★低导通电阻,典型值0.3欧LMD18200的原理图如下图所示。

其内部集成了四个DMOS管,组成一个标准的H型驱动桥。

通过充电泵电路为上桥臂的2个开关管提供栅极控制电压,充电泵电路由一个300kHz左右的振荡器控制,使充电泵电容可以充至14V左右,典型上升时间是20us,适于1KHz左右的频率。

可在引脚1、11外接电容形成第二个充电泵电路,外接电容越大,向开关管栅极输入的电容充电速度越快,电压上升的时间越短,工作频率可以更高。

引脚 2、10接直流电机电枢,正转时电流的方向应该从引脚2到引脚10,反转时电流的方向应该从引脚10到引脚2。

电流检测输出引脚8可以接一个对地电阻,通过电阻来检测输出过流情况。

内部保护电路设置的过电流阈值为10A,当超过该值时会自动封锁输出,并周期性的自动恢复输出。

如果过电流持续时间较长,过热保护将关闭整个输出。

过热信号还可通过引脚9输出,当结温达到145度时引脚9有输出信号。

LMD18200内部原理图基本工作原理1、PWM 信号类型LMD18200 可采用两种不同类型的PWM信号。

类型: PWM 信号中既包含方向信息又包含幅值信息, 50 %占空比的PWM 信号代表零电压。

详解直流电机驱动电路的设计

详解直流电机驱动电路的设计

详解直流电机驱动电路的设计直流电机驱动电路是将直流电源的电能转换为电机机械能的关键部分。

设计一个高效、可控的直流电机驱动电路需要考虑多个因素,包括电源选择、控制电路设计、保护电路设计等。

首先,在设计直流电机驱动电路之前,需要确定所需的电源电压和电流。

一般来说,直流电机的额定电压和额定电流是由电机制造商给出的,可以根据这些参数来选择合适的电源。

其次,设计直流电机驱动电路需要考虑电机的控制方式。

常见的电机控制方式包括电压控制和PWM控制。

电压控制方式是通过改变电源电压的大小来控制电机的转速,而PWM控制是通过改变电源电压的脉宽来控制电机的转速。

选择适当的控制方式取决于具体的应用需求。

接下来,需要设计电机的控制电路。

控制电路主要包括接口电路、驱动电路和保护电路。

接口电路用于接收控制信号,将其转换为适合驱动电路的信号。

驱动电路则根据接口电路的信号来控制电机的功率开关。

保护电路用于保护电机和驱动电路免受过电流、过电压等不良因素的损害。

另外,还需要考虑闭环控制系统的设计。

闭环控制系统可以通过反馈信号来调整驱动电路的输出,使得电机的转速能够达到预期的目标。

闭环控制系统通常包括传感器(如转速传感器、位置传感器等)、比较器、PID控制器等组成。

最后,需要进行模拟和数字电路的设计和电路优化。

模拟电路设计应考虑信号放大、滤波、隔离等问题。

数字电路设计涉及到处理器的选择和接口设计等。

总之,直流电机驱动电路的设计需要综合考虑电源、控制电路、保护电路以及闭环控制系统的设计,并进行模拟和数字电路的优化。

通过合理地设计和优化,可以实现高效、可控的直流电机驱动。

直流电机设计

直流电机设计

直流电机设计引言直流电机是一种常见的电动机,广泛应用于工业、交通、家电等领域。

本文将介绍直流电机的设计原理、参数计算和选型过程。

设计原理直流电机由电枢(定子)和电枢(转子)组成,通过电磁原理将电能转换为机械能。

电枢上绕有绕组,绕组中流过电流,产生磁场,与磁场相互作用产生电磁力,驱动转子转动。

参数计算在进行直流电机设计时,需要确定一些重要的参数,包括:1.额定电压(V):直流电机设计需要确定额定工作电压,一般根据应用场景和所需功率来确定。

例如,家用电动机一般为220V。

2.额定功率(W):直流电机设计需要确定额定功率,即在额定电压下所能输出的最大功率。

根据应用需求来确定,一般以W为单位。

3.额定转速(rpm):直流电机设计需要确定额定转速,即在额定电压下所能达到的最大转速。

根据应用需求来确定,一般以rpm为单位。

4.电枢电阻(Ω):直流电机设计需要确定电枢的电阻,电阻越小,电机效率越高,但成本也会相应增加。

5.绕组参数:直流电机设计的过程中,还需要确定绕组的匝数、线径等参数,这些参数直接影响到电机的性能。

在设计过程中,需要根据以上参数进行合理的计算和选择,以满足应用需求。

选型过程在直流电机的选型过程中,需要根据应用需求和设计参数来选择合适的电机型号。

以下是一般的选型步骤:1.确定应用需求:首先需要明确所需的功率、转速等参数,以及工作环境和特殊要求等。

2.查找供应商资料:通过网络、厂家手册等途径查找供应商提供的直流电机型号和参数信息。

3.过滤和比较:根据应用需求,筛选出满足要求的电机型号,并对其参数进行比较分析,选择最合适的型号。

4.参考评估:可以参考其他用户的评估和反馈,了解电机的实际使用情况和性能表现。

5.商务洽谈:和供应商联系,了解价格、售后服务等信息,并进行商务洽谈。

结论直流电机设计是一个涉及多个参数和选型过程的复杂任务。

需要根据应用需求和设计要求,合理计算和选择参数,并通过选型过程找到最合适的电机型号。

详解直流电机驱动电路设计

详解直流电机驱动电路设计

直流电机(direct current machine)是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。

它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。

当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。

直流电机的基本构成直流电机由定子和转子两部分组成,其间有一定的气隙。

直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。

其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件,由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。

直流电机的转子则由电枢、换向器(又称整流子)和转轴等部件构成。

其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。

电枢铁心由硅钢片叠成,在其外圆处均匀分布着齿槽,电枢绕组则嵌置于这些槽中。

换向器是一种机械整流部件。

由换向片叠成圆筒形后,以金属夹件或塑料成型为一个整体。

各换向片间互相绝缘。

换向器质量对运行可靠性有很大影响。

直流电机的组成结构直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。

直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。

运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。

01定子主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。

主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成铁心一般用0.5mm~1.5mm厚的硅钢板冲片叠压铆紧而成,分为极身和极靴两部分,上面套励磁绕组的部分称为极身,下面扩宽的部分称为极靴,极靴宽于极身,既可以调整气隙中磁场的分布,又便于固定励磁绕组。

励磁绕组用绝缘铜线绕制而成,套在主磁极铁心上。

整个主磁极用螺钉固定在机座上。

换向极换向极的作用是改善换向,减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花,一般装在两个相邻主磁极之间,由换向极铁心和换向极绕组组成。

无刷直流电机的驱动电路

无刷直流电机的驱动电路

无刷直流电机的驱动电路1. 引言无刷直流电机(Brushless DC Motor,简称BLDC)是一种通过电子控制器来驱动的电动机。

与传统的有刷直流电机相比,BLDC电机具有高效率、高功率密度、长寿命、低噪音和低维护成本等优点。

本文将详细介绍无刷直流电机的驱动原理和常用的驱动电路。

2. 无刷直流电机的工作原理无刷直流电机由定子和转子组成。

定子上通常布置有三个绕组,称为A相、B相和C相,每个绕组之间相隔120度。

转子上装有永磁体,当定子绕组通以合适的电流时,会在转子上产生磁场。

通过改变定子绕组中的电流方向,可以实现对转子磁场方向的控制。

BLDC电机的驱动原理基于霍尔效应或传感器less技术。

在霍尔效应驱动中,安装在定子上的霍尔传感器用于检测转子位置,并将信号反馈给控制器。

而在传感器less驱动中,则通过测量定子上产生的反电动势(Back Electromotive Force,简称BEMF)来推测转子位置。

3. 无刷直流电机的驱动电路3.1 相互导通型驱动电路相互导通型驱动电路是最简单的一种BLDC电机驱动电路。

它由六个功率开关组成,分别用于控制A相、B相和C相的绕组。

这些功率开关可以是MOSFET、IGBT或SiC 等器件。

在相互导通型驱动电路中,任意两个绕组之间只能有一个处于导通状态,其余两个则需要断开。

通过控制三个绕组之间的导通状态,可以实现对BLDC电机的转子位置和速度的控制。

3.2 基于霍尔效应的驱动电路基于霍尔效应的驱动电路使用霍尔传感器来检测转子位置,并将信号反馈给控制器。

根据转子位置,控制器会依次打开或关闭相应的功率开关,以实现对BLDC电机的精确控制。

这种驱动方式需要使用专门设计的集成电路(IC),用于处理霍尔传感器产生的信号,并生成适当的控制信号。

常见的IC包括TI公司的DRV8301和Infineon公司的TLE9879等。

3.3 传感器less驱动电路传感器less驱动电路是一种更为先进的驱动方式,它通过测量定子绕组上产生的BEMF来推测转子位置。

实例讲解电机驱动电路应该如何设计

实例讲解电机驱动电路应该如何设计

实例讲解电机驱动电路应该如何设计针对不同的电机,我们应该选择与之相对应的驱动。

简单地来说,功率大的电机应该选用内阻小、电流容许大的驱动,功率小的电机就可以选用较低功率的驱动。

电机驱动较常规的方法是采用PWM 控制。

常见的电机驱动有两种方式:1.采用集成电机驱动芯片;2.采用MOSFET和专用栅极驱动芯片。

方案一、采用集成电机驱动芯片通过电机驱动模块控制驱动电机两端电压来对电机进行制动,我们可以采用飞思卡尔半导体公司的集成桥式驱动芯片MC33886。

MC33886 最大驱动电流为 5A,导通电阻为 140 毫欧姆,PWM 频率小于10KHz,具有短路保护、欠压保护、过温保护等功能。

体积小巧,使用简单,但由于是贴片的封装,散热面积比较小,长时间大电流工作时,温升较高,如果长时间工作必须外加散热器,而且MC33886的工作内阻比较大,又有高温保护回路,使用不方便。

下面,着重介绍我们在平时设计驱动电路时最常用的驱动电路。

我们普遍使用的是英飞凌公司的半桥驱动芯片 BTS7960 搭成全桥驱动。

其驱动电流约 43A,而其升级产品 BTS7970 驱动电流能够达到 70 几安培!而且也有其可替代产品BTN7970,它的驱动电流最大也能达七十几安!其内部结构基本相同如下:每片芯片的内部有两个MOS 管,当IN 输入高电平时上边的MOS 管导通,常称为高边MOS 管,当IN 输入低电平时,下边的MOS 管导通,常称为低边MOS管;当INH 为高电平时使能整个芯片,芯片工作;当 INH 为低电平时,芯片不工作。

其典型运用电路图如下图所示:INH一般使用时,我们直接接高电平,使整个电路始终处于工作状态。

下面就是怎么样用该电路使得电机正反转。

假如当PWM1端输入PWM波,PWM2端置0,电机正转;那么当 PWM1端为0,PWM2端输入PWM 波时电机将反转!使用此方法需要两路PWM信号来控制一个电机!其实可以只用一路 PWM 接 PWM1 端,另外 PWM2 端可以接在IO 端口上,用于控制方向!假如PWM2=0,PWM1 输入信号时电机正转;那么当 PWM2=1是,PWM1 输入信号电机反转(必须注意:此时PWM信号输入的是其对应的负占空比)。

小型轮式机器人直流电机H桥驱动电路的设计

小型轮式机器人直流电机H桥驱动电路的设计

Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 99【关键词】机器人 H 桥驱动电路 MOS 管1 电路总体设计1.1 电路总体设计本电路包括电源电路、H 桥电路、MOS 管Q2控制电路、MOS 管Q3控制电路、MOS 管Q7控制电路、MOS 管Q8控制电路。

如图1所示。

1.2 电路基本原理小型轮式机器人直流电机H 桥驱动电路的设计文/宋泽清直流电机由MOS 管Q2、Q3、Q7、Q8驱动。

MOS 管Q2、Q3、Q7、Q8分别由对应的控制电路控制,各控制电路通过对H 桥电路四个MOS 管的控制实现对直流电机的控制。

2 电路设计2.1 电源电路电源电路由12V 电池插座J4、电源开关S1、防反接二极管D9、电解电容C2、瓷片电容C3、开关稳压电源芯片U4、电感L1、二极管D10、电解电容C4、瓷片电容C1、电阻R45及电源指示发光二极管D11组成。

如图2所示。

当开关S1按下时12V 电池电源由插座J4引入,供给H 桥及H 桥MOS 管控制电路,+12V 的电源经过开关稳压芯片U4稳压后为H 桥MOS 管控制电路提供5V 电源。

当开关S1再次按下时,断开系统电源。

2.2 H桥电路设计H 桥电路由MOS 管Q2、Q3、Q7、Q8及通过接线端子J1接入的直流电机组成。

如图2所示。

当MOS 管Q2和Q8导通时,电流从12V 电源正极流过MOS 管Q2、直流电机、MOS 管Q8,然后入地,从而使直流电机正转。

当MOS 管Q3和Q7导通时,电流从12V 电源正极流过MOS 管Q3、直流电机、MOS 管Q7,然后入地,从而使直流电机反转。

当MOS 管Q2和Q3导通或MOS 管Q7和Q8导通时,直流电机接入闭合回路,从而使直流电机制动。

中的每一个基因,随机从[1,2M -1]之间选择一个数字作为初始化分配结果。

L293D直流电机驱动电路图和解答

L293D直流电机驱动电路图和解答

我没有自己设计电路来实现“H”桥,而是决定查找一种商用的解决方案。

本应用选择了Unitrode的“293D”电机驱动芯片,因为它连接简单,而且能够控制在各种电压下向电机、继电器或其他磁性元件提供最大2安培的电流。

图12-8没有实际画出293D的引出线,以“H“桥连接方式,通过将电机的两个导线连接在芯片的各半边,能够使用293D来控制电机。

第一个也许也是最重要的一项功能是4各驱动器中的每一个都有嵌位二极管来抑制电机关断时的反EMF。

这一点很重要,因为在驱动器关闭时,所有的磁性元件都会产生大的电压尖峰信号。

这些大的尖峰信号是由电流断开时正在消失的磁场引起的。

因此,在线圈的两端接一个二极管,以便防止这些反EMF干扰或者损坏任何的电子元件。

293D的另一个特性是每个驱动器有一个允许信号。

不必修改驱动器控制部分,就能够使用这些信号实现脉宽调制(PWM)速度控制。

293D的晶体管控制会在芯片内产生1.5V的压降,也就是说,如果想让机器人电机工作在1.5V,因此使用两个1.5V电池串联来控制完全没有问题。

最后一个特点是该芯片能够控制和传递给驱动器的电压范围宽。

对于大电流应用系统,安装该芯片的印制板应该是293D地线引脚周围设计大的散热区。

这个区域能够为该芯片提供更多的铜,以便让电流产生的热辐射出去。

使用293D,能够建立图12-9所示的电路来控制墙角老鼠的两个电机。

这个电路是后面的5各应用示例的基础。

后面将只说明硬件的增强以及它们如何与AT89C2051连接,而不是在此电路的基础上添加。

——飘风抄自《精通80C51程序设计》【Myke Predko编著,田玉敏等译】,这本书里面的语言是汇编语言,以美语为母语的人说汇编就跟我们说成语似的。

兄弟啊,出个人吧,编本以汉子为基础的程序语言吧。

那样的话,中华的技术爱好者比例将超过60%。

而你。

会获得大量的财富的。

中华人会感激你一辈子的。

L293D,额在长春的电子市场买的,价格是10块钱一个。

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显然该电路是在驱动信号到达开关管之间增加了适当的延
时, 而到达开关管的驱动信号仍然使用高速驱动电路, 就可以
既 保 证 防 止 共 态 导 通 , 同 时 也 降 低 了 开 关 的 损 耗 。在 图 5(b)中
U1 为 CD4049, 供 电 电 源 为 12V, 输 入 U1D 的 是 幅 度 为 12v 的
从 高 电 平 变 为 低 电 平 , 也 就 是 说 Q2 开 关 管 迅 速 退 出 了 截 止 状
创 态 , 而 随 后 E 点 电 压 才 从 高 电 平 变 为 低 电 平 , 也 就 是 Q1 开 关
管 在 Q2 管 截 止 后 才 进 入 导 通 状 态 , 防 止 了 共 态 导 通 。 图 中 决
防止, 并给出了具体的实现。
关键词: 直流电机驱动; 防共态导通; 高速驱动电路; 光耦隔离
中图分类号: TP242.3
文献标识码: A
Abstr act:This paper Introduce DC motor driver theory and method and discuss the speedily driver of MOSFET and common state conduction used in the Robotic contest. Finally give the implementation of above; Key wor ds: DC motor Dr iver ; Common state conduction; Speedily dr iver ; opto- coupler isolation
过 T1, R1, 以 及 Q2 的 输 入 电 容 形 成 充 电 回 路 , 充 电 时 间 为 :
Ton=(Rt1+R1)*Ci*ln(12/(12- 10.8);显 然 Ton 远 远 大 于 Toff, 因 此
当 A 点 信 号 由 VDD 跳 变 为 0V 时 , Q1 立 即 截 止 , 而 Q2 则 在
(成都理工大学) 曾 国 强 葛 良 全
ZENG Guo-qiang GE Liang-quan
摘要: 介 绍 了 机 器 人 竞 赛 中 的 直 流 伺 服 电 机 的 驱 动 原 理 和 驱 动 方 式 , 并 详 细 分 析 了 MOS 管 驱 动 电 路 的 高 速 化 和 共 态 导 通 的
于 2K) 迅 速 充 电 到 VDD, 充 电 时 间 为 :Toff=Rt1*Ci*ln (VDD/
(0.9VDD- 12);因 此 Q1 在 经 历 了 Toff 的 时 间 后 截 止 ; 相 应 的 , 由
于 T2 截 止 , 因 此 C 点 电 压 由 0V 上 升 到 12v, 此 时 是 由 电 源 经
2 H 桥驱动的设计要点
在设计 H 桥驱 动 电 路时 , 关 键 要解 决 4 个 问题:1。MOS 管 的高速驱动; 2。防止共态导通; 3。消除反向电动势; 4。PWM 信 号频率选择与光藕隔离。
2.1 MOS 管的高速驱动 在电机驱动电路中, 最主要的功率损耗还是来自于开关管 的开 关 损耗 和 通 态损 耗 。降 低开 关 管 损耗 的 方 法主 要 有:(1).提 高 Q1 栅 极 驱动 信 号 的上 升 速 度和 下 降 速度 ; (2).选 用 栅 漏 极 电 容 和 栅 源 极 电 容 小 的 开 关 管 。(3).在 栅 源 极 限 电 压 允 许 的 条 件 下 提高 栅 极驱 动 信 号的 电 压 幅度 ; 通 常 Vgs 越 大 , Rds(on)越 小 , 因 此 通 态 情况 下 开 关管 上 的 耗散 功 率 越 小 。 在 选 定 MOS 管 的 情 况下, 就必须通过方法 1,3 来降低损耗。 有两种方法可以实现如上目的:(1). 使用譬如 IR2110 的高压 浮动 MOS 栅极驱动集成芯片。该方法驱动效果好, 而且内部集成 了死区时间控制, 因此对于大功率, 高电源电压, 大电流的应用场 合推荐使用这种方法。如图 2 是 IR2110 驱动 H 桥的参考电路。
曾国强: 硕士 助教 基 金 项 目: 本 文 是 国 家 自 然 科 学 基 金 (40374051)和 地 质 调 查 项 目 “野 外 现 场 手 提 式 X 荧 光 仪 的 研 制 与 示 范 ”(1212010560204) 的部分研究成果
- 236- 360元 / 年 邮局订阅号: 82-946
利 用 MOS 管 自 身 输 入 电 容 Ci 构 成 不 同 充 放 电 回 路 的 防 共 态
导 通 电 路 。 当 A 点 为 0V 时 , T1 导 通 , T2 截 止 , B 点 电 平 为
VDD, 因 此 Q1 的 栅 极 电 压 由 电 源 通 过 T1(Rt1 导 通 电 阻 远 小
(a)
(b)
(c)
图 1 H 桥驱动电路的三种形式
目前的 H 桥驱动主要有 3 种方式。图 1(a)中 H 桥的 4 个桥
臂 都 使 用 N 沟 道 增 强 型 MOS 管 ; 图 1(b)中 H 桥 的 4 个 桥 臂 都
使用 P 沟道增强型 MOS 管; 图 1(c)中上下桥臂分 别 使 用 P 沟 道
技 PWM 波 。 当 B 点 信 号 从 低 电 平 跳 变 为 高 电 平 时 , C 点 电 压 则
通 过 2K 的 R3 电 阻 和 102pF 的 电 容 充 电 到 高 电 平 , D 点 电 压
术 则 通 过 1N4148 和 C3 迅 速 充 电 到 高 电 平 , 因 此 F 点 比 E 点 先
图 2 IR2110 驱动 H 桥的参考电路 《现场总线技术应用 200 例》
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机器人技术
(2). 尽管使用集成的高压浮动栅极驱动芯片可以很好的完 成 H 桥的驱动, 但是在很多时候, 我们还是希望能够使用成本 更低, 制作更加简单的三极管来完成 MOS 管的高速驱动。如下 是 4 种 MOS 管的高速驱动电路。
机器人技术 文章编号:1008- 0570(2008)05- 2- 0236- 03
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》( 嵌 入 式 与 S OC )2008 年 第 24 卷 第 5-2 期
机器人比赛中直流电机驱动电路的设计
De s ig n o f DC m o to r Drive r in Ro b o tic Co m p e titio n
增 强型 MOS 管 和 N 沟道 增 强 MOS 管 。 由 于 P 沟 道 MOS 管 的
品 种少 , 价 格 较高 , 导 通 电 阻 和 开 关 速 度 等 都 不 如 N 沟 道 MOS
管, 因此最理想的情况应该是在 H 桥的 4 个桥臂都使用 N 沟 道 MOS 管 。 但 是 在 如 图 1(a)中 可 以 看 到 , 为 了 使 电 机 正 转 , Q1 和 Q4 应 该导 通 , 因 此 S4 电 压 应 该高 于 Q4 的 源极 电 压 , S1 电 压应该高于 Q1 的源极电压, 由于此时 Q1 的源极电压近似等于 VCC, 因此 就 要求 S1 必 须 大于(VCC+Vgs),在 很 多电 路 中 除 非 作 一 个升 压 电 路否 则 是 比较 困 难 得到 的 , 因 此(a)这 种 连 接 方 式 比 较少 见 。同 理图 1 (b) 中 为 了使 电 机 正转 , S4 电 压 就 必 须 低 于 0V- VGS, 在使用时也不方便。因此最常用的是图 1(c)的电路, 该 电路结合了上述两种电路各自的优点, 使用方便。本文主要针 对图 1(c)电路进行设计。
可以将该电流旁路到电源回路, 但是这样会造成主板电压的瞬
变 或噪 声 , 因 此必 须 在 电源 输 入 端并 联 一 个 0.1~0.22uF 的 高 耐
压低 ESR 的 电 容(瓷 质 电 容 或 钽 电 容)到 地 , 同 时 再 并 联 一 个 大
容量的电解电容, 通过如上电容吸收电机反向电动势的能量,
定 死 区 时 间 长 短 的 R, C, 要 根 据 实 际 应 用 来 决 定 。

(a)
(b)
(c)
(d)
图 4 高速化驱动电路的实测波形图
信 号 的 tr=220ns,tf=280ns;图 3(d)电 路 的 栅 极 驱 动 信 号 的
tr =200ns,tf =250ns; 由 于 选 用 的 IRF9540N 的 输 入 电 容 为
(a)
(b)
(c)
(d)
图 3 MOS 管的高速化驱动电路
图 4 是图 3 四种高速化驱动电路对应的波形图。所测得的
信号都是 VDD=12V, 选用 IRF9540N 获得的。图 4(a)是对应图 3
(a)的 开 关 管 栅 极 驱 动 信 号 , 可 知 上 升 时 间 tr=1us,下 降 时 间 tf=
1300pF, 因 此 上 述 测 得 的 tr 和 tf 都 比 较 大 , 实 际 上 可 以 选 用 栅
漏 极 电容 和 栅 源极 电 容 更小 的 MOS 管 , 以 提 高 上 升 速 度 和 下
降速度。在实际使用中可以根据系统允许的成本, 复杂度选择
相应得驱动电路。由于电路中使用的 8050 和 8550 的 VCEO 耐
压值较小, 当电源电压较高时可以用耐压值更高的互补三极管
替换, 譬如 2N5551 与 2N5401。
2.2 防止共态导通
如 图 1(c)中 的 H 桥 电 路 中 , 如 果 Q1 还 没 有 完 全 退 出 截 止
状 态 , 而 此 时 Q3 进 入 了 导 通 状 态 , 使 得 电 源 和 地 短 路 , 这 种 现
避免对系统电源的冲击。
2.4 PWM 信号的隔离
在对电机驱动时, 为了保证主机的可靠工作, 通常要将主
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