直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110_L298N_LMD18200
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机驱动电路,可实现正反转控制,广泛应用于各种机械设备中。
它由四个开关管组成,形成了一个H形结构,因此称为H桥电路。
H桥电路的工作原理是将直流电源的正负极分别接到H桥电路的两端,通过控制四个开关管的导通和截止,可以实现电机的正反转控制。
具体来说,当两个对角线上的开关管导通时,电机会顺时针旋转;当另外两个对角线上的开关管导通时,电机会逆时针旋转。
H桥直流电机驱动电路有许多优点,如控制简单、反向制动、高效能、易维护等。
但也有一些局限性,如需要高压、高电流驱动、较高的成本等。
总之,H桥直流电机驱动电路是一种非常实用的电机驱动电路,其正反转控制的特点使其在各种机械设备中得到广泛应用。
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L298N控制直流电机正反转
L298N控制直流电机正反转一、概述在现代工业自动化和机械设备中,直流电机因其控制简单、响应迅速等特点而被广泛应用。
直流电机的控制并非一件简单的事情,特别是要实现其正反转功能,就需要一种可靠的电机驱动器。
L298N是一款常用的电机驱动器模块,它基于H桥驱动电路,可以有效地控制直流电机的正反转,并且具备过载保护和使能控制功能,使得电机控制更为安全、可靠。
L298N模块内部集成了两个H桥驱动电路,可以同时驱动两个直流电机,且每个电机的驱动电流可达2A,使得它适用于驱动大多数中小型的直流电机。
L298N模块的控制逻辑简单明了,只需通过控制其输入逻辑电平,即可实现电机的正反转、停止等功能。
掌握L298N 模块的使用方法,对于熟悉和掌握直流电机的控制具有重要的意义。
在接下来的内容中,我们将详细介绍L298N模块的工作原理、控制逻辑、驱动电路连接方法以及在实际应用中的使用技巧,以帮助读者更好地理解和应用L298N模块,实现直流电机的正反转控制。
1. 简述直流电机在工业和生活中的重要性直流电机,作为一种重要的电能转换和传动设备,在工业和生活中发挥着至关重要的作用。
它们广泛应用于各种机械设备中,成为驱动各种工业设备和家用电器运行的核心动力源。
在工业领域,直流电机的重要性无可替代。
它们被广泛应用于各种生产线上的机械设备,如机床、泵、风机、压缩机、传送带等。
这些设备需要稳定、可靠的动力源来驱动,而直流电机正好满足这些需求。
它们具有高效、稳定、易于控制等优点,能够实现精确的速度和位置控制,从而提高生产效率和产品质量。
直流电机还在交通运输领域发挥着重要作用。
例如,电动汽车、电动火车、无人机等新型交通工具都采用了直流电机作为动力源。
这些交通工具需要高效、环保的动力系统来驱动,而直流电机正是满足这些需求的理想选择。
在生活中,直流电机也无处不在。
它们被广泛应用于各种家用电器中,如电扇、吸尘器、洗衣机、冰箱、空调等。
这些家电需要稳定、可靠的动力源来运行,而直流电机正是这些家电的核心动力源。
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用于控制直流电机运转的电路,其主要特点是可以实现正反转控制,控制电机转速和方向,同时也具有过流保护功能。
H桥电路由四个功率晶体管和一些辅助电路组成,其中两个晶体管用于控制电机正转,另外两个用于反转。
H桥电路的控制可以通过数字信号或模拟信号实现,因此被广泛应用于机械、自动化、机器人等领域。
H桥电路的基本原理是通过控制四个功率晶体管的导通和截止,实现电机的正反转控制,同时还可以控制电机的速度。
在正转时,两个NPN型晶体管导通,两个PNP型晶体管截止;反转时,两个PNP型晶体管导通,两个NPN型晶体管截止。
在电机停止时,所有晶体管均截止,达到了过流保护的效果。
H桥电路中还有一些辅助电路,包括电源电压稳定电路、电机电流检测电路、驱动信号转换电路等。
其中,电源电压稳定电路可以保证电机在不同电压条件下正常运转;电机电流检测电路可以实现过流保护和电机负载检测;驱动信号转换电路可以将数字信号或模拟信号转换为控制信号,实现电机的正反转控制和速度调节。
总之,H桥直流电机驱动电路是一种灵活、高效、可靠的电路,可以满足不同领域的直流电机控制需求。
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直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L90_L298N_LMD18200
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择
L90_L298N_LMD18200
引言:
一、直流电机H桥驱动原理
H桥驱动电路是一种能够实现正转、反转和制动的驱动方式,它由四个开关元件组成,能够控制电流的流向和大小。
通过合理的控制开关元件的导通和截止,可以实现对直流电机的正转、反转和制动等功能。
H桥驱动电路常见的两种工作方式:
1.正转:左侧两个开关导通,右侧两个开关截止;
2.反转:右侧两个开关导通,左侧两个开关截止。
在正转和反转的过程中,需要注意避免短路现象,即左侧两个开关和右侧两个开关同时导通,这将短路电源导致电路故障。
因此,需要通过时序控制来确保开关元件的导通和截止顺序正确。
二、驱动电路选择
1.L9110
L9110是一款低电压驱动电机的H桥芯片,适用于驱动小功率直流电机。
其特点如下:
-工作电压范围:2.5V-12V;
-静态工作电流:≤1.2A;
-最大峰值电流:2.5A。
L9110适用于一些低功率的应用场景,如小型智能车、机器人等。
2.L298N
L298N是一款常用的H桥驱动芯片,适用于较大功率的直流电机驱动。
其特点如下:
-工作电压范围:4.8V-46V;
-最大输出电流:2A;
-输出功率:≤25W。
L298N适用于一些较大功率的应用场景,如工业设备、机器人等。
-工作电压范围:12V-55V;
-过流保护:有;
-输出电流:≤3A。
总结:。
电机h桥驱动电路工作原理
电机h桥驱动电路工作原理电机H桥驱动电路是电机驱动的一种重要方式,电子系统中经常会使用到,比如机器人、车辆控制等等。
本文将详细介绍电机H桥驱动电路的工作原理,以及应用场景。
一、H桥驱动电路概述H桥指的是由四个开关管或者MOS管组成的桥式电路。
这种电路有多种电机驱动方式,其中最常见的是单向直流电机的正反转控制。
通过对四个开关管进行控制,可以实现电机的正反转和制动等功能。
二、H桥驱动电路的工作原理H桥驱动电路的基本原理是通过改变电路的通断情况,从而对电机进行不同方向的驱动。
H桥驱动电路由四个二极管和四个MOS管组成。
其中二极管被用于保护MOS管,并防止由电机反向带来的过电压。
1. 正转控制在正转控制的情况下,S1和S4导通,S2和S3断开。
电源的正极就通过S1流向电机的正极,电机负极通过S4回流电源的负极,从而实现了电机正转。
2. 反转控制在反转控制的情况下,S2和S3导通,S1和S4断开。
电源的正极就从S2导向电机的负极,电机的正极通过S3回流电源的负极,从而实现了电机反转。
3. 制动控制在制动控制的情况下,两边都断开,或被连通在一起形成短路状态,这样可以实现电机的制动效果。
4. 制动后反转如果电机在制动状态下需要反转,那么可以先将电机停下,再进行反转操作,这样可以得到较好的反转效果。
三、H桥驱动电路的应用场景H桥驱动电路广泛应用于机器人、车辆、船舶等控制系统中,在这些应用场景中,电机是控制系统的一个非常关键的组成部分。
H桥驱动电路不仅可以实现电机的正反转控制,还可以用于调速控制、测速控制等多种应用场景中。
1. 机器人应用机器人在工业自动化、医疗保健、家庭助理、智能安防等众多领域都有广泛的应用。
机器人的驱动系统主要是电机驱动,而H桥驱动电路是机器人驱动系统中的重要组成部分。
机器人需要精准的控制,以实现复杂的动作,H桥驱动电路可以实现电机的正反转控制,同时还能同时控制多个电机,实现机器人的多自由度自由移动。
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。
l298n工作原理
l298n工作原理L298N是一种双H桥电机驱动芯片,可用于控制电机的方向和速度。
它被广泛地应用于各种机器人、小车和其他电动装置中。
下面我们将围绕L298N的工作原理展开说明。
1.电路连接在使用L298N控制电机之前,我们需要根据自己的需要连接好相应的电路。
L298N通常有两组输入,分别连接控制信号和电源。
在连接电源时,我们需要根据电机电压和电流选择适当的电源。
没有正确选择电源可能会导致L298N被损坏。
同时,我们也需要根据电机的类型来选择合适的L298N型号。
2.控制信号L298N控制电机的方向和速度,需要输入两个控制信号。
一个信号用于控制电机的方向,另一个信号用于控制电机的速度。
控制信号可以通过电路的GPIO引脚输入。
我们需要编写程序或使用现成的控制模块来控制L298N的输入引脚。
3.电机控制整个电路连接好之后,我们就可以开始控制电机了。
当输入控制信号来改变电机转向时,L298N会通过输出引脚向电机提供正确的电流,并控制电机的转向。
当输入控制信号来改变电机的速度时,L298N会调节电机驱动电压的大小,以使电机转速变化。
4.常见问题使用L298N时,我们需要注意以下几个方面:首先,选择适当的电源以及适合电机类型的L298N型号;其次,需要正确连接引脚,否则会导致电机无法正常转动或者L298N损坏;最后,控制信号的编写程序需要认真测试,以确保电机正常运行。
总之,L298N的工作原理非常简单,但需要注意各个细节,才能使其成功控制电机。
只有正确使用,才能实现电机的精准控制,满足我们的要求。
h桥驱动电路原理
h桥驱动电路原理H桥驱动电路原理H桥驱动电路是一种常用的电路结构,用于控制直流电机的正反转。
它由四个开关元件组成,通常是四个晶体管或四个MOSFET管。
H 桥驱动电路具有很高的灵活性和可靠性,被广泛应用于各种电动设备和机械系统中。
H桥驱动电路的原理是通过控制开关元件的通断状态,改变电机两端的极性,从而实现电机的正反转。
H桥的名称来源于其电路结构形状的形似字母"H"。
H桥驱动电路有四个开关元件,分别为上电子管Q1和Q2,以及下电子管Q3和Q4。
其中Q1和Q4为一对开关元件,Q2和Q3为另一对开关元件。
当Q1和Q4导通,Q2和Q3断开时,电机的正极连接到电源的正极,负极连接到电源的负极,电机正转。
当Q2和Q3导通,Q1和Q4断开时,电机的正极连接到电源的负极,负极连接到电源的正极,电机反转。
当Q1和Q2导通,Q3和Q4断开时,电机短路制动。
当Q1和Q2断开,Q3和Q4导通时,电机自由转动。
为了实现对H桥驱动电路的控制,通常需要一个控制信号。
这个信号可以是一个单片机的输出,也可以是一个硬件电路的触发信号。
控制信号通过控制开关元件的通断状态来实现电机的正反转。
H桥驱动电路的优点是可以实现电机的正反转,并且可以进行制动控制。
此外,它还具有较高的效率和较低的功耗。
然而,H桥驱动电路也存在一些缺点,例如占用空间较大,成本较高,且对于高功率电机的应用会产生较大的热量。
H桥驱动电路是一种常用的电路结构,用于控制直流电机的正反转。
它通过控制开关元件的通断状态,改变电机两端的极性,从而实现电机的正反转。
H桥驱动电路具有很高的灵活性和可靠性,被广泛应用于各种电动设备和机械系统中。
H桥式驱动电路原理
一、H桥式电机驱动电路图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桥式驱动电路”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桥式电机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桥电路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。
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。
基于较大功率的直流电机H桥驱动电路方案
基于较大功率的直流电机H桥驱动电路方案
该电路采用NMOS场效应管作为功率输出器件,设计并实现了较大功率的直流电机H 桥驱动电路,并对额定电压为24 伏,额定电流为3.8A 的25D60-24A 直流电机进行闭环控制,电路的抗干扰能力强,在工业控制领域具有较强的适用性。
许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片,但这些芯片多数只适合小功率直流电机,对于大功率直流电机的驱动,其集成芯片价格昂贵。
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。
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L90L298NLMD18200
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择
L90L298NLMD18200
当S1和S4开关管闭合,同时S2和S3开关管断开时,电流从电源的正极流向电机的一个端口,同时从另一个端口流向地。
这导致电机顺时针旋转。
当S2和S3开关管闭合,同时S1和S4开关管断开时,电流从电源流向电机的另一个端口,同时从另一个端口流向地。
这导致电机逆时针旋转。
1.L9110驱动芯片
L9110是一种常用的直流电机驱动芯片,具有双H桥驱动功能。
L9110通常用于小功率的直流电机,它的结构简单、价格低廉,在一些小型机器人等应用中使用广泛。
2.L298N驱动芯片
L298N是一种经典的直流电机H桥驱动芯片,适用于大功率直流电机的驱动。
L298N具有较高的性能和可靠性,可以承受较高的电流和电压,广泛应用于工业控制、机器人、车辆等领域。
选择合适的直流电机H桥驱动电路需要考虑以下几个因素:
1.电流需求:根据直流电机的功率和电流需求选择驱动芯片,确保驱动芯片能够承受电机所需的最大电流。
2.电压需求:根据直流电机的工作电压选择驱动芯片,确保驱动芯片能够承受电机所需的最大电压。
3.控制信号:根据控制信号的类型选择合适的驱动芯片,例如PWM信号控制电机转速。
4.保护功能:一些高级驱动芯片具有过流保护、过温保护等功能,可以保护驱动器和电机免受损坏。
5.成本和体积:根据应用需求选择合适的驱动芯片,平衡性能、成本和占用空间。
总结:直流电机H桥驱动器是控制直流电机转向和速度的关键组件,选择合适的驱动芯片是确保直流电机正常工作的关键。
根据电机的功率、电流需求,以及驱动器的性能、特性和成本等因素进行合理选择。
(完整word版)大总结L298N的详细资料驱动直流电机和步进电机
大总结L298N的详细资料驱动直流电机和步进电机电机驱动电路;电机转速控制电路(PWM信号)主要采用L298N,通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平,即可以对电机进行正反转,停止的操作,输入引脚与输出引脚的逻辑关系图为驱动原理图--------------------------------------------------------L298N电机驱动模块图•1.1实物图•1.2原理图••1.3各种电机实物接线图••1.4各种电机原理图•1.5模块接口说明••L298N电机驱动模块图1.1实物图正面背面1.2原理图1.3各种电机实物接线图直流电机实物接线图4相步进电机实物接线图3相步进电机实物接线图1.4各种电机原理图直流电机原理图步进电机原理图1.5模块接口说明+5V:芯片电压5V。
VCC:电机电压,最大可接50V。
GND:共地接法。
A-~D-:输出端,接电机。
A~D+:为步进电机公共端,模块上接了VCC。
EN1、EN2:高电平有效,EN1、EN2分别为IN1和IN2、IN3和IN4的使能端。
IN1~IN4:输入端,输入端电平和输出端电平是对应的。
我正在用L298N驱动我的小车的两个直流减速电机,其实它很好用,1和15和8引脚直接接地,4管脚VS接2.5到46的电压,它是用来驱动电机的,9引脚是用来接4.5到7V的电压的,它是用来驱动L298芯片的,记住,L298需要从外部接两个电压,一个是给电机的,另一个给L298芯片的6和11引脚是它的使能端,一个使能端控制一个电机,至于那个控制那个你自己焊接,你可以把它理解为总开关,只有当它们都是高电平的时候两个电机才有可能工作,5,7,10,12是298的信号输入端和单片机的IO口相连,2,3,13,14是输出端,输入5和7控制输出2和3,输入的10,12控制输出的13,14L298N型驱动器的原理及应用L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。
H桥驱动电路原理
H桥驱动电路原理2008-09-05 16:11一、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。
H桥
H桥驱动电路原理时间:2007-08-07 来源:机器人探索作者: 点击: 18260 字体大小:【大中小】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。
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。
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桥式驱动电路原理
一、H桥式电机驱动电路图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桥式驱动电路”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桥式电机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桥电路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。
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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。
下图是场效应管组成的H桥驱动电路,场效应管是效率最高的控制方式,但价格较高,通常应用在大功率电机驱动场合。
上面都是有分立元件构成的电路,实际使用中制作麻烦,故障率高。
通常采用集成的H桥驱动芯片,集成度高,使用方便,可靠性高。
如L9110,L298N,LMD18200,TA7257P、SN754410,MC33886等。
L9110驱动电路:
L9110 是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件,将分立电路集成在单片IC 之中,使外围器件成本降低,整机可靠性提高。
该芯片有两个TTL/CMOS 兼容电平的输入,可直接与单片机接口,具有良好的抗干扰性;两个输出端能直接驱动电机的正反向运动,它具有较大的电流驱动能力,每通道能通过750~800mA 的持续电流,峰值电流能力可达1.5~2.0A;同时它具有较低的输出饱和压降;内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流,使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。
L9110 被广泛应用于玩具汽车电机驱动、步进电机驱动和开关功率管等电路上。
宽电压工作范围2.5V~12v。
L298N驱动电路:
L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。
该芯片采用15脚封装。
主要特点是:工作电压高,3~46V,输出电流大,瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A;额定功率25W。
内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;采用标准逻辑电平信号控制,与单片机管脚直接连接;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作,有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压下工作;可以外接检测电阻,将变化量反馈给控制电路。
使用L298N芯片驱动电机,该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机,也可以驱动两台直流电机。
VS 位电机驱动电源,VSS为逻辑控制电源。
下图中PA0~PA3为单片机的I/O脚,控制两个DC电机M1,M2正反转。
4相步进电机驱动电路
LMD18200驱动电路:
LMD18200 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。
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左右的工作频率。
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,正转时电流的方向应该从引脚
步到引脚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。
PB0,PB1为单片机的I/O口,PB0控制电机的正反转,PB1输入脉宽控制电机的转速。