直流电机H桥驱动方式
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。
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。
H桥电机驱动原理与应用
H桥电机驱动原理与应用H桥电机驱动是一种常见的电机驱动电路，可以用于控制直流电机或步进电机的转动方向和转速。
它由四个开关器件组成，分别为两个电流控制开关和两个反向控制开关。
通过对这四个开关的控制，可以实现电机的正转、反转、制动和自由转动等多种控制方式。
以下将详细介绍H桥电机驱动的原理和应用。
一、H桥电机驱动原理H桥电机驱动的原理就是通过对四个开关的控制，实现对电机的正转、反转、制动和自由转动等控制方式。
H桥电机驱动电路的电源可以是直流电源或交流电源，但直流电源更为常见。
下面以直流电机为例，介绍H桥电机驱动的原理。
1.正转：当S1和S4开关闭合，S2和S3开关断开时，电机的两个端子相互连接，电流可以通过电机，电机在电流的作用下产生转动。
此时电压极性满足正转条件，电机正常工作。
2.反转：当S1和S4开关断开，S2和S3开关闭合时，电机两个端子连接方式发生变化，电流仍然可以通过电机，但是电机的电压极性与正转时相反，电机反转。
3.制动：当S1和S2及S3和S4两组开关中有一个组合闭合，另一个组合断开时，电机的两个端子短路，形成制动电路，电机被迫停转，短路电流通过电机产生的反电动势产生制动力矩。
4.自由转动：当S1和S4开关断开，S2和S3开关闭合时，电机的两个端子断开，此时电机处于自由转动状态，可以自由地转动。
二、H桥电机驱动应用1.机器人控制：H桥电机驱动常用于机器人的关节控制，通过对H桥电机驱动的控制，可以实现机器人的灵活转动和运动控制。
2.汽车电动传动系统：现代汽车电动传动系统中，电动驱动电机是核心部件之一，H桥电机驱动技术被广泛应用于汽车电动驱动系统中，实现对电动车辆的动力控制。
3.工业自动化设备：工业自动化设备中经常需要对电机进行控制，H 桥电机驱动技术可以在工业自动化设备中实现对电机的精确控制，提高生产效率。
4.电子消费品：电子消费品中常用的电机驱动技术大多采用H桥电机驱动，如电动工具、智能家居设备等，通过对H桥电机驱动的控制，实现对电机的正反转和转速控制。
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
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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：。
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。
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。
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桥驱动原理
基本概念H桥（H-Bridge), ，即全桥（因外形与H相似故得名），常用于（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（等）。
工作原理控制方式H桥的控制主要分为近似方波控制和（PWM）和级联多电平控制。
近似方波控制即quasi-square-wave-control, 输出波形比正负交替方波多了一个零电平（3-level），大为减少。
优点是开关频率较低，缺点是谐波成分高，需要滤波器的成本大。
脉冲宽度调制即Pulse width modulation,分为单极性和双极性pwm. 随着开关频率的升高，输出电压电流波形趋于正弦，谐波成分减小，但是高开关频率带来一系列问题：开关损耗大，电机绝缘压力大，发热等等。
多电平即multi-level inverter，采用级联H桥的方式，使得在同等开关频率下谐波失真降到最小，甚至不需要用滤波器，获得良好的近似正弦输出波形。
应用于直流电机采用以上方法，电机的运转就只需要用三个信号控制：两个方向信号和一个使能信号。
如果DIR－L信号为0，DIR－R信号为1，并且使能信号是1，那么三极管Q1和Q4导通，电流从左至右流经电机（如图4.16所示）；如果DIR－L信号变为1，而DIR－R信号变为0，那么Q2和Q3将导通，电流则反向流过电机。
图4.16 使能信号与方向信号的使用实际使用的时候，用分立元件制作H桥是很麻烦的，市面上有很多封装好的H桥集成电路，接上电源、电机和控制信号就可以使用了，在额定的电压和电流内使用非常方便可靠。
比如常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。
附两张分立元件的H桥驱动电路：。
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。
使用H桥电路来驱动有刷直流电机的方案
使用H桥电路来驱动有刷直流电机的方案
H桥电路的有刷直流电机驱动：
高边电压线性控制
在该有刷直流电机驱动的驱动器电路示例中，可以通过线性控制高边PchMOSFET来更改OUT引脚的H电压，从而控制施加到电机的电压。
OUT引脚的H电压由施加到Vref引脚的直流电压控制，理论上的电压与施加到Vref的电压相同。
这就可以控制电机的转速/转矩。
在该示例中，当高边MOSFET（Q1，Q3）通过H桥切换控制逻辑导通时，运算放大器会给高边MOSFET的栅极偏压，使MOSFET导通，并且MOSFET的漏极电压被反馈至运算放大器的同相输入。
根据运算放大器反馈电路的原理，该电路执行反馈控制，以使反相输入和同相输入具有相同的电压。
在该示例中，施加到Vref引脚的电压=运算放大器的反相引脚电压等于运算放大器同相引脚=MOSFET的漏极电压
=OUT引脚的H电压。
由于该反馈电路的增益为+1，因此Vref和OUT 的电压比也为1:1。
可能对于反馈到该同相引脚的电路感觉有点不协调，但是由于PchMOSFET为活动状态的L，因此会反馈运算放大器输出的反向电压。
这与使用PNP晶体管作为升压器的反馈电路的思路相同。
有刷直流电机驱动的H桥控制电路的工作与“输出状态的切换”中所述的工作相同。
关键要点:
有刷直流电机驱动时，可以线性控制H桥电路高边电压的电路结构。
有刷直流电机驱动时，通过控制OUT引脚的H电压，可以线性控制电机转速/转矩。
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随着现代化工业的迅速发展，直流电机作为一种早期的电机被广泛应用在各种领域，如机械制造、石油开采、化工等行业中，并得到了越来越多的关注和应用。
基于H桥控制直流电机驱动电路设计是一种高效、可靠的驱动方案，本文将对其进行介绍。
一、H桥控制直流电机驱动电路原理H桥控制直流电机驱动电路由四个开关管组成，一般采用MOSFET 管。
根据开合程度，可以使H桥内的电压极性逆转，从而改变直流电机的转向。
H桥电路的控制有PWM方式和脉冲方向控制方式：（1）PWM方式PWM方式是通过改变开关管开合时间的长度和间隔时间，实现直流电机转速调节。
只需控制一个管的开合就可以实现电压的逆转，可以根据需要使两个管同时开关，以达到增加电流的目的，从而实现转矩控制。
（2）脉冲方向控制方式脉冲方向控制方式是靠改变开关管的开合序列来改变直流电机的转向。
与PWM方式相比，脉冲方向控制方式更加简单。
其主要优点是响应速度快，适用于高速转向的应用。
二、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的设计过程，一般需要考虑以下几个方面：（1）电路结构设计根据不同的应用场景和需要，可以选择单位H桥、半桥H桥、全桥H桥等不同的电路结构。
一般情况下，可以根据实际需求来选择合适的结构，以实现高效、可靠的驱动控制。
（2）元器件选型选用合适的元器件对于电路的稳定性和可靠性十分重要。
特别是对于H桥中的开关管，要保证其负荷能力足够强，同时也需要考虑其价格和性能和可靠性等因素来进行选择。
（3）驱动控制设计驱动控制设计是整个电路设计中最为重要的环节之一。
具体来说，驱动控制设计需要考虑以下几个方面：1）驱动器选择：针对不同的电机和应用场景，可以选择不同类型的驱动器，如电容式驱动器、电感式驱动器等等。
2）PWM控制：如果选择PWM方式控制电机，需要考虑频率、占空比、死区参数等等。
3）脉冲方向控制：如果选择脉冲方向控制方式，需要考虑控制脉冲的宽度、间隔等参数。
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。
直流电机H桥驱动方式
睡神耗子文档直流电机H桥驱动2013年08月01日基本信息修改历史目录资料来源直流电机 H 桥驱动方案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。
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。
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。
h桥电机驱动电路
h桥电机驱动电路H桥电机驱动电路H桥电机驱动电路是一种常用的电路设计，用于控制直流电机的运转方向和速度。
它通过使用四个电晶体来控制电机的正反转，并且可以通过改变电晶体的导通方式来控制电机的速度。
本文将详细介绍H桥电机驱动电路的工作原理、组成和应用。
1. 工作原理H桥电机驱动电路由四个电晶体组成，其中两个电晶体用于控制电机的正转，另外两个电晶体用于控制电机的反转。
当电机需要正转时，对应的两个电晶体导通，使电流流过电机，使其正转。
当电机需要反转时，其他两个电晶体导通，使电流流动方向相反，使电机反转。
为了控制电机的速度，可以通过改变电晶体的导通方式来改变电机的驱动电流。
常见的方法是使用PWM (Pulse Width Modulation) 技术，在一个周期内改变电晶体导通的时间比例，从而改变电机的转速。
较短的导通时间比例会使电机转速增加，而较长的导通时间比例会使电机转速降低。
2. 组成H桥电机驱动电路由以下几个主要组成部分构成：2.1 电源电源提供所需的电压和电流，以驱动电机正常运行。
通常使用直流电源作为电机的电源，其电压根据电机的驱动要求而定。
2.2 控制信号输入端H桥电机驱动电路需要控制信号来控制电机的转向和速度。
这些控制信号通常来自于微控制器、单片机或其他控制设备。
控制信号输入端接收这些信号，并根据信号的不同导通对应的电晶体，从而控制电机的运行。
2.3 逻辑电路逻辑电路用于控制电晶体的导通和截止状态。
它接收控制信号，并根据信号的逻辑状态来控制电晶体的导通和截止。
2.4 电晶体H桥电机驱动电路使用四个电晶体，通常为MOSFET (金属氧化物半导体场效应管) 或者IGBT (绝缘栅双极性晶体管)。
这些电晶体用于控制电机的正反转和速度。
2.5 保护电路为了保护电机和电路，H桥电机驱动电路通常还会包含一些保护电路，例如过流保护、过温保护和反向电压保护等。
这些保护电路能够有效防止电机损坏和电路故障。
3. 应用H桥电机驱动电路广泛应用于各种领域和场合，例如机器人控制、汽车电动系统、工业自动化等。
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110
直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110L298N LMD18200直流电机H桥驱动原理和 L9110 L298N LMD18200 电路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。
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
3．通过软件避免直通短路
从前面的分析可知，桥式驱动电路中，由于开关管有开通和关断时间，因此存在上下桥臂直通短路的问题。直通短路的存在，容易使开关管发热，严重时烧毁开关管，同时也增加了开关管的能量损耗，浪费了小车宝贵的能量。由于现在的许多集成驱动芯片内部已经内置了死区保护（如LMD18200），这里主要介绍的是利用开关管等分立元件以及没有死区保护的集成芯片制作驱动电路时增加死区的方法。
在实际制作过程中，我们认为控制信号的频率不需要太高，一般在400Hz以下为宜，占空比16级调节也完全可以满足调速要求，并且在小车行进的过程中，占空比不应该太高，在直线前进和转弯 的时候应该区别对待。若以根据具体情况慢慢调节。在2003年“简易智能电动车”的实际制作中，我们的小车驱动信号的占空比一般在8/16以下。
死区时间的问题，只有在正转变为反转的时候才存在，而在正转启动或反转启动的时候并没有，因此不需要修正。如果开关管的开通和关断时间非常小，或者在硬件电路中增加延时环节，都可以降低开关管的损耗和发热。当然，通过软件避免直通短路是最好的办法，它的操作简单，控制灵活。通过软件实现死区时间，就是在突然换向的时候，插入一个延时的环节，待开关管关断之后，再开通应该开通的开关管。图7为利用软件修正死区时间的流程图，在开关管每次换向的时候，不立即进行方向的切换，而是先使开关管关断一段时间，使其完全关断后再换向打开另外的开关管。这个关断时间由单片机软件延时实现。
H桥驱动原理
基本概念H桥（H-Bridge), ，即全桥（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）。
工作原理H桥逆变（单相）如右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）。
在实际运用中，开关器件存在损耗：导通损耗（conduction losses) 和换相损耗(commutation losses) 和门极损耗(gate losses)。
其中门极损耗极小可忽略不计，而导通损耗和换相损耗随着开关频率的增加而增加。
2控制方式编辑H桥的控制主要分为近似方波控制和脉冲宽度调制（PWM）和级联多电平控制。
近似方波控制即quasi-square-wave-control, 输出波形比正负交替方波多了一个零电平（3-level），谐波大为减少。
优点是开关频率较低，缺点是谐波成分高，需要滤波器的成本大。
脉冲宽度调制即Pulse width modulation,分为单极性和双极性pwm. 随着开关频率的升高，输出电压电流波形趋于正弦，谐波成分减小，但是高开关频率带来一系列问题：开关损耗大，电机绝缘压力大，发热等等。
多电平即multi-level inverter，采用级联H桥的方式，使得在同等开关频率下谐波失真降到最小，甚至不需要用滤波器，获得良好的近似正弦输出波形。
H桥的三种驱动方式
H桥的三种驱动方式1.受限单极驱动2.（高端驱动）负载与GND相连。
3.4.即H桥的上半桥臂用PWM控制，而下半桥臂常开。
5.6.T0时刻Q1接PWM，Q2、Q3关闭，Q4常开。
Q1不能立即导通，D1导通短时间续流，电流I增大，电压为U。
t1时刻，Q1关断，且不能立即关断，D1导通短时间续流，之后D2导通续流7.t2时刻之后，Q3输入PWM控制，Q1、Q4关，Q2常开。
Q3不能立即导通，D3导通续流，电流反向增大，电压为-U，t3时刻Q3关闭，且不能立即关闭，D3导通短时间续流，D4导通续流（低端驱动）负载于电源正极相连。
即上半桥臂导通，下半桥臂用PWM控制，相当于负载于电源正极相连。
低端驱动导通类似于高端驱动，不同的是下管关闭时续流环变成上桥臂与负载优点：控制方式简单。
缺点：不能刹车（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Q2 、Q4开关(或Q1、Q3)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。
）不能能耗制动，在负载超过设定速度时不能提供反向力矩。
调速静差大，调速性能很差，稳定性也不好。
2.单极驱动3.即对H桥一侧的半桥输入高级定时器产生的互补PWM控制4.(高端驱动)即上桥臂输入PWM控制，除PWMN控制的下桥臂的另一下桥臂常开。
相当于负载与GND相连。
5.6.7.t0时刻Q1、Q4导通，电流I增加电压为U，t1时刻Q1截止，Q2导通，电流I减小，电压为电机产生的小负电压，此时Q2、Q4形成通道续流。
8.（此时mos做续流通道有两个好处1.mos导通压降低比二极管发热少，效率更高2.二极管不能产生反向电流，而mos管可以通过反向电流）(低端驱动)即下桥臂输入PWM控制，除PWMN控制的上桥臂的另一上桥臂常开。
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直流电机H桥驱动2013年08月01日
直流电机H 桥驱动方案
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。
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。
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：
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。
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 = 2 W
2301、2302：(0.26+0.12) * 2 = 0.76 W
L298：4.9 * 2 = 9.8 W
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 %
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。
而分析L298 的压降你就会知道，如果你的电机需要2A左右的启动电流，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：
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。
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。
小车直流电机H桥驱动方案的选择
做机器小车，最常用的是直流电机驱动，为了实现电机的正反转，需要用H桥电路。
关于H桥电路的选择，南京“嵌入之梦”写过一篇很有用的对比文章，强烈推荐初学者阅读：嵌入之梦——关于直流电机H 桥驱动方案的选择，这里简单总结一下：
L928N
首先要否决的是大家用的最多的一个H桥驱动芯片：L928N
是的，这个芯片是很简单，很便宜，而且很容易买到，一个芯片里面就集成了2路的H桥电路，还带PWM控制和电流采集。
但是它有2个严重的缺点：1）手册要求电机驱动电压要比控制逻辑电压高2.5V。
不适合单电源供电的小车。
而实际上我们做的小车为了维护方便和减轻重量，往往需要单电源供电。
在H桥电路上的损耗太大了。
我以前用环奇的遥控车改造的小车车体，7.2V供电，用玩具车上原来的三极管H桥（B772+D882），电机电流可以达到380mA，小车跑的飞快；改用L298N驱动之后，小车明显慢了很多，测试电机电流只有210mA。
而根据“嵌入之梦”的文章计算，驱动一个4.5V/2A的直流电机，L298N的损耗居然超过50%！当然这个芯片是否可用，还要看场合：
如果你的小车采用双电源供电，电机驱动电源大于12V，而且不在乎在H桥上的损耗，那么采用L298N吧。
如果你的小车采用单电源供电，或者电机驱动电压在5V左右，比较在乎驱动电路的效率，那么还是考虑其他方案吧。
2.三极管H桥
小功率的采用8550+8050的桥：
电流较大的采用D772+D882的桥：
以上电路不但简单便宜，而且效率很高。
8550+8050的桥在5V
供电，驱动100mA左右的小电机时，桥上的压降小于0.5V。
D772+D882的桥在7.2V供电，200-300mA的电流下，压降不到1V。
3.MOS管桥
MOS管效率肯定是最高的。
但是存在两个问题：
1）MOS管比较脆弱，使用时候需要非常注意，例如导通切换的时候要仔细研究时序，否则容易造成桥直通，烧毁MOS管；
2）大功率的MOS管门极需要比较高的驱动电压，否则不能正常导通，所以用电池驱动时，还需要加升压电路等。
MOS桥电路，我还没有实际使用过，所以不做评论。
用分立元件搭的H桥，虽然比较实用，但是DIY的话太麻烦了，电路复杂，用一大堆的零件，要么自己做PCB，要么飞一大堆的线。
制作小车的乐趣都消耗在一个简单的驱动电路上了，所以个人不喜欢使用分立器件。
4.电机驱动集成块
1）最常用的L298N。
分析如上，不实用。
2）网上查到一些MOS管的H桥驱动IC，例如东芝的TB6612FNG，但是不容易买到。
3）LMD18200，也是MOS管桥，带PWM，最大电流3A。
淘宝价格18元，每片里面只有1路电机驱动。
4）最近发现一个好东西：LG9910电机驱动芯片（山寨版本也有叫L9910的）。
把一个三极管的H桥集成在一个8脚的IC里面，使用
简单。
价格便宜，淘宝上才卖3块钱一片。
而且很容易买到。
一些要求不高的场合，推荐使用这个芯片。