H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用-適合入門課件

H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用

H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用1舉個(gè)例子：你手里拿著一節(jié)電池，用導(dǎo)線將馬達(dá)和電池兩端對(duì)接，馬達(dá)就轉(zhuǎn)動(dòng)了；然后如果你把電池極性反過來會(huì)怎么樣呢？沒有錯(cuò)，馬達(dá)也反著轉(zhuǎn)了。想用一塊指甲蓋大小的微控制芯片(MCU)。你又如何控制馬達(dá)的呢？首先，你手上有一個(gè)固態(tài)的狀態(tài)開關(guān)——一個(gè)晶體管——來控制馬達(dá)的開關(guān)。提示：如果你用繼電器連接這些電路的時(shí)候，要在繼電器線圈兩端并一個(gè)二極管。這是為了保護(hù)電路不被電感的反向電動(dòng)勢損壞。二極管的正極（箭頭）要接地，負(fù)極要接在MCU連接繼電器線圈的輸出端上。舉個(gè)例子：你手里拿著一節(jié)電池，用導(dǎo)線將馬達(dá)和電池兩端對(duì)接，馬2電路連接好后，你可以用一個(gè)邏輯輸出的信號(hào)來控制馬達(dá)了。高電平（邏輯1）讓繼電器導(dǎo)通，馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)；低電平（邏輯0）讓繼電器斷開，馬達(dá)停止。電路連接好后，你可以用一個(gè)邏輯輸出的信號(hào)3在電路相同的情況下，把馬達(dá)的“極性”反過來接，我們可以控制馬達(dá)的翻轉(zhuǎn)和停止。問題來了：如果我們要同時(shí)需要馬達(dá)能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，怎么辦？難道每次都要把馬達(dá)的連線反過來接？我們先來看另一個(gè)概念：馬達(dá)速度。當(dāng)我們?cè)谄渲幸环N狀態(tài)下，頻繁的切換開關(guān)狀態(tài)的時(shí)候，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速就不再是勻速，而是變化的了，相應(yīng)的扭矩也會(huì)改變。通常反應(yīng)出來的是馬達(dá)速度的變化。我們想要同時(shí)控制正反向的話，就需要更多的電路——沒錯(cuò)，就是H橋電路。H橋電路的“H”的意思是它實(shí)際電路在電路圖上是一個(gè)字幕H的樣式。下圖就是一個(gè)用繼電器連接成的H橋電路。處于“高”位置的繼電器是控制電源流入的方向，稱之為“源”電路；處于“低”位置的繼電器是控制電源流入地的方向，稱之為“漏”電路。在電路相同的情況下，把馬達(dá)的“極性”反過來接，我們可以控制馬4H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件5現(xiàn)在，你將左上電路（A）和右下電路（D）接通，馬達(dá)就正轉(zhuǎn)了（如下圖）。此時(shí)各個(gè)端口的邏輯值為A-1、B-0、C-0、D-1.現(xiàn)在，你將左上電路（A）和右下電路（D）接通，馬達(dá)就正轉(zhuǎn)了（6將邏輯值反過來，電路的方向就調(diào)轉(zhuǎn)了，馬達(dá)反轉(zhuǎn)（如下圖）。此時(shí)邏輯值為A-0、B-1、C-1、D-0。注意：千萬不能將同一側(cè)的兩個(gè)電路同時(shí)接通，否則會(huì)在電源和地之間形成短路。比如A和C或者B和D同時(shí)為1.將邏輯值反過來，電路的方向就調(diào)轉(zhuǎn)了，馬達(dá)反轉(zhuǎn)（如下圖）。此時(shí)7半導(dǎo)體H橋：現(xiàn)在我們來討論使用場效應(yīng)管連接的H橋。這是我們實(shí)際使用的H橋電路的真正形式。我們現(xiàn)在不需要在繼電器兩端接二極管了，不過還是要在控制管兩端接。右圖是電路圖。

在圖上我們看到晶體管代替了繼電器。在高位的晶體管必須是PNP型三極管或者P溝道場效應(yīng)管；低位的晶體管必須是NPN型三極管或者N溝道型場效應(yīng)管。半導(dǎo)體H橋：現(xiàn)在我們來討論使用場效應(yīng)管連接的H橋。8如果你將兩個(gè)高位電路或者兩個(gè)低位電路同時(shí)接通，你的馬達(dá)會(huì)自動(dòng)制動(dòng)。這是因?yàn)楫?dāng)沒有電源供給時(shí)，馬達(dá)在自由轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下是處于發(fā)電狀態(tài)，同位的電路接通，相當(dāng)于將馬達(dá)的兩端“短接”，那么馬達(dá)會(huì)因?yàn)槎搪范喈?dāng)與接了一個(gè)無限大功率的電爐即一個(gè)很大的負(fù)載，所以馬達(dá)就會(huì)產(chǎn)生“電”制動(dòng)；當(dāng)你把馬達(dá)兩端懸空后，它就恢復(fù)自由了。為了以避免馬達(dá)的反電動(dòng)勢的危害，我們?nèi)匀恍枰诰w管兩端接二極管，因?yàn)轳R達(dá)線圈在電路開閉瞬間產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢通過會(huì)高過電源，這樣對(duì)晶體管和電路會(huì)有很大的影響甚至燒毀零件。如果你將兩個(gè)高位電路或者兩個(gè)低位電路同時(shí)接通，你的馬達(dá)會(huì)自動(dòng)9半導(dǎo)體晶體管本身有導(dǎo)通電阻，在通過大電流時(shí)會(huì)明顯發(fā)熱，如果沒有散熱措施會(huì)很容易燒毀。這樣就會(huì)限制電路功率的增加。Mosfets（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管），這里簡稱MOS管，由于結(jié)構(gòu)和原理的不同，導(dǎo)通電阻遠(yuǎn)比普通三極管低，允許流過更大的電流。而且MOS管都內(nèi)置有反向二極管來保護(hù)管子本身。所以采用MOS管連接H橋不但效率可以提高，電路也可以簡化。使用MOS管搭建H橋，高位電路要用P溝道管；低位要用N溝道管。因?yàn)镹溝道管比P溝道管便宜的多，所以有人用N溝道管在高位，加上削波電路來抑制反電動(dòng)勢。應(yīng)用H橋的關(guān)鍵是四個(gè)電路開閉狀態(tài)的準(zhǔn)確。一旦在電源和地之間出現(xiàn)通路，毫無疑問會(huì)立刻產(chǎn)生短路，讓你的晶體管變成一枚小炸彈。下面我們介紹一些H橋的集成電路，這樣我們可以更容易更安全的使用H橋。半導(dǎo)體晶體管本身有導(dǎo)通電阻，在通過大電流時(shí)會(huì)明顯發(fā)熱，如果沒10常用H橋集成電路L293內(nèi)置兩個(gè)H橋，每個(gè)橋提供1A的額定工作電流，和最大2A的峰值電流。它能驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)一般是不超過35毫米照片膠卷筒大小。L298內(nèi)置兩個(gè)H橋，每個(gè)橋提供1A的額定工作電流，和最大3A的峰值電流。它能驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)不超過可樂罐大小。常用H橋集成電路L293內(nèi)置兩個(gè)H橋，每個(gè)橋提供1A的11L297工作原理L297工作原理12H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件13H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件14H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件15H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件16H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件17H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件18H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件19H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件20H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件21H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件22H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件23H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件24H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件25H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件26經(jīng)典架構(gòu)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路介紹

經(jīng)典架構(gòu)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路介紹

27AT89C52向L297發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)、正反轉(zhuǎn)信號(hào)、復(fù)位信號(hào)及使能控制等信號(hào)。電路中,電阻R13,R15用來調(diào)節(jié)斬波器電路的參考電壓,該電壓將與通過管腳13,14所反饋的電位的大小比較,來確定是否進(jìn)行斬波控制,以達(dá)到控制電機(jī)繞組電流峰值、保護(hù)步進(jìn)電機(jī)的目的。由于L297內(nèi)部帶有斬波恒流電路,繞組相電流峰值由Uref確定。當(dāng)采用兩片L297通過L298分別驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的兩繞組,且通過兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器改變每相繞組的Uref時(shí),即組成了步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路。AT89C52向L297發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)、正反轉(zhuǎn)信號(hào)、復(fù)位信號(hào)及28另外,為了有效地抑制電磁干擾,提高系統(tǒng)的可靠性,在單片機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)回路中利用兩個(gè)16引腳光電耦合器件TLP521—4組成如圖3所示的隔離電路。其作用是切斷了單片機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)回路之間電的直接聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與驅(qū)動(dòng)回路系統(tǒng)地線的分別聯(lián)接,防止處于大電流感性負(fù)載下工作的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的干擾信號(hào)以及電網(wǎng)負(fù)載突變產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過線路串入單片機(jī),影響單片機(jī)的正常工作。另外,為了有效地抑制電磁干擾,提高系統(tǒng)的可靠性,在單片機(jī)與步29H橋驅(qū)動(dòng)原理與應(yīng)用--適合入門ppt課件30系統(tǒng)步進(jìn)電