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一、H桥驱动电路 图1中右图为一个典型的直流电机控制电路。电路故名于H桥驱动电路是因为它的形状貌似字母H。
4个三极管构成H的4条横向腿,而电机就是H中的横杠(留意:图1及随后的两个图都只是示意图,而不是原始的电路图,其中三极管的驱动电路没画出来)。 如图所示,H桥式电机驱动电路还包括4个三极管和一个电机。要使电机运转,必需导通对角线上的一对三极管。
根据有所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到电机,从而掌控电机的改向。 图1H桥驱动电路 要使电机运转,必需使对角线上的一对三极管导通。
例如,如图2右图,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源负极经Q1从左至右穿越电机,然后向西南Q4返回电源负极。按图中电流箭头右图,该流向的电流将驱动电机顺时针旋转。当三极管Q1和Q4导通时,电流将从左至右流到电机,从而驱动电机按特定方向旋转(电机周围的箭头命令为顺时针方向)。
图2H桥电路驱动电机顺时针旋转 图3右图为另一对三极管Q2和Q3导通的情况,电流将从右至左流到电机。当三极管Q2和Q3导通时,电流将从右至左流到电机,从而驱动电机沿另一方向旋转(电机周围的箭头回应为逆时针方向)。 图3H桥驱动电机逆时针旋转 二、使能掌控和方向逻辑 驱动电机时,确保H桥上两个同侧的三极管会同时导通十分最重要。如果三极管Q1和Q2同时导通,那么电流就不会从负极穿越两个三极管必要返回负极。
此时,电路中除了三极管外没其他任何阻抗,因此电路上的电流就有可能超过最大值(该电流仅有不受电源性能容许),甚至烧坏三极管。基于上述原因,在实际驱动电路中一般来说要用硬件电路便利地掌控三极管的电源。 改良电路在基本H桥电路的基础上减少了4个与门和2个非门。
4个与门同一个使能漏通信号相连,这样,用这一个信号就能掌控整个电路的电源。而2个非门通过获取一种方向赢人,可以确保任何时候在H桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。(与本节前面的示意图一样,图4右图也不是一个原始的电路图,尤其是图中与门和三极管必要相连是无法长时间工作的。
) 图4具备使能掌控和方向逻辑的H桥电路 使用以上方法,电机的运转就只必须用三个信号掌控: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5右图);如果DIR-L信号变成1,而DIR-R信号变成0,那么Q2和Q3将导通,电流则偏移流到电机。
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