pwm驅(qū)動h橋工作原理,電路圖-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2024-10-18
通過PWM信號控制H橋電路中的開關(guān)狀態(tài),從而調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速和方向。PWM信號通過微控制器輸出,經(jīng)過驅(qū)動電路放大后驅(qū)動H橋電路中的功率管,實現(xiàn)對電機的控制。
PWM(脈寬調(diào)制)控制在H橋驅(qū)動電機電路中,H橋電路由四個開關(guān)(通常是MOS管或晶體管)組成,它們被分為兩組,分別控制電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。當一組開關(guān)導通時,另一組則斷開,從而實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
PWM信號是一個由高電平和低電平組成的數(shù)字信號,其高電平持續(xù)的時間與整個周期的比例(即占空比)決定了輸出電壓的大小。在H橋電路中,我們將PWM信號連接到兩個輸入端(通常是邏輯輸入或微控制器的輸出端)。這兩個輸入端控制H橋中開關(guān)的通斷。通過調(diào)整PWM信號的占空比,我們可以改變電機兩端的平均電壓,從而實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的精確控制。
當PWM信號為高電平時,相應的開關(guān)組會導通,電機開始轉(zhuǎn)動。PWM信號為高電平的時間越長(即占空比越大),電機兩端的平均電壓就越高,電機轉(zhuǎn)速就越快。反之,當PWM信號為低電平時,相應的開關(guān)組會斷開,電機停止轉(zhuǎn)動或減速。H橋電路因其形狀酷似字母H而得名。它由四個開關(guān)組成H的四條垂直腿,電機則位于H的橫杠位置。這四個開關(guān)通常是兩個MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)和兩個二極管,或者在某些設(shè)計中使用四個三極管。
通過控制這四個開關(guān)的開關(guān)狀態(tài),可以實現(xiàn)對電機電流的正反轉(zhuǎn)和大小的調(diào)節(jié)。當PWM信號的占空比較小時,開關(guān)器件會以較低頻率工作,電流的變化較為緩慢;而當PWM信號的占空比較大時,開關(guān)器件以較高頻率工作,電流的變化較為急劇。在H橋PWM驅(qū)動的電路中,電流的波形通常呈現(xiàn)出一種類似于方波的形狀。當PWM信號為高電平時,電流會通過一個MOSFET和一個二極管流入電機;當PWM信號為低電平時,電流會通過另一個MOSFET和另一個二極管流出電機。
調(diào)節(jié)PWM信號的占空比,可以精確地控制電機電流波形的大小和方向,進而實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速和扭矩的精確控制。占空比較小的時候,電流波形的峰值較小,電機轉(zhuǎn)速較慢;占空比較大的時候,電流波形的峰值較大,電機轉(zhuǎn)速較快。H橋電路允許通過改變PWM信號的頻率來調(diào)節(jié)電流波形的變化速度,這使得電路在應對不同負載和工作環(huán)境時具有更高的靈活性。
單片機能夠輸出直流信號,但是它的驅(qū)動才能也是有限的,所以單片機普通做驅(qū)動信號,驅(qū)動大的功率管如MOS管,來產(chǎn)生大電流從而驅(qū)動電機,且占空比大小能夠經(jīng)過驅(qū)動芯片控制加在電機上的均勻電壓到達轉(zhuǎn)速調(diào)理的目的。
電機驅(qū)動主要采用N溝道MOSFET構(gòu)建H橋驅(qū)動電路,H 橋是一個典型的直流電機控制電路,由于它的電路外形酷似字母 H,故得名曰“H 橋”。4個開關(guān)組成H的4條垂直腿,而電機就是H中的橫杠。要使電機運轉(zhuǎn),必需使對角線上的一對開關(guān)導通,經(jīng)過不同的電流方向來控制電機正反轉(zhuǎn),其連通電路如圖所示。
實踐驅(qū)動電路中通常要用硬件電路便當?shù)乜刂崎_關(guān),電機驅(qū)動板主要采用兩種驅(qū)動芯片,一種是全橋驅(qū)動HIP4082,一種是半橋驅(qū)動IR2104,半橋電路是兩個MOS管組成的振蕩,全橋電路是四個MOS管組成的振蕩。其中,IR2104型半橋驅(qū)動芯片能夠驅(qū)動高端和低端兩個N溝道MOSFET,能提供較大的柵極驅(qū)動電流,并具有硬件死區(qū)、硬件防同臂導通等功用。運用兩片IR2104型半橋驅(qū)動芯片能夠組成完好的直流電機H橋式驅(qū)動電路,而且IR2104價錢低廉,功用完善,輸出功率相對HIP4082較低,此計劃采用較多。
另外,由于驅(qū)動電路可能會產(chǎn)生較大的回灌電流,為避免對單片機產(chǎn)生影響,最好用隔離芯片隔離,隔離芯片選取有很多方式,如2801等,這些芯片常做控制總線驅(qū)動器,作用是進步驅(qū)動才能,滿足一定條件后,輸出與輸入相同,可停止數(shù)據(jù)單向傳輸,即單片機信號能夠到驅(qū)動芯片,反過來不行。
聯(lián)系方式:鄒先生
座機:0755-83888366-8022
手機:18123972950(微信同號)
QQ:2880195519
聯(lián)系地址:深圳市龍華區(qū)英泰科匯廣場2棟1902
搜索微信公眾號:“KIA半導體”或掃碼關(guān)注官方微信公眾號
關(guān)注官方微信公眾號:提供 MOS管 技術(shù)支持
免責聲明:網(wǎng)站部分圖文來源其它出處,如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。