h橋mos管驅動(dòng)電路原理與電路圖-h橋mos管驅動(dòng)幾種模式-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2018-12-13
H橋是一種電子電路,可使其連接的負載或輸出端兩端電壓反相/電流反向。這類(lèi)電路可用于機器人及其它實(shí)作場(chǎng)合中直流電動(dòng)機的順?lè )聪蚩刂萍稗D速控制、步進(jìn)電機控制(雙極型步進(jìn)電機還必須要包含兩個(gè)H橋的電機控制器),電能變換中的大部分直流-交流變換器(如逆變器及變頻器)、部分直流-直流變換器(推挽式變換器)等,以及其它的功率電子裝置。
H橋是一個(gè)典型的直流電機控制電路,因為它的電路形狀酷似字母H,故得名與“H橋”。4個(gè)三極管組成H的4條垂直腿,而電機就是H中的橫杠。H橋電路,既可以分立元器件形式搭建,也可以整合到集成電路上?!癏橋”的名稱(chēng)起源于其電路,兩個(gè)并聯(lián)支路和一個(gè)負載接入/電路輸出支路,看上去構成了形如“H”字母的電路結構。
h橋驅動(dòng)電路是為了直流電機而設計的一種常見(jiàn)電路,它主要實(shí)現直流電機的正反向驅動(dòng),其典型電路形式如下:
從圖中可以看出,其形狀類(lèi)似于字母“H”,而作為負載的直流電機是像“橋”一樣架在上面的,所以稱(chēng)之為“ H 橋驅動(dòng)”。4個(gè)開(kāi)關(guān)所在位置就稱(chēng)為“橋臂”。
從電路中不難看出,假設開(kāi)關(guān) A、D接通,電機為正向轉動(dòng),則開(kāi)關(guān)B、C接通時(shí),直流電機將反向轉動(dòng)。從而實(shí)現了電機的正反向驅動(dòng)。
借助這 4 個(gè)開(kāi)關(guān)還可以產(chǎn)生電機的另外 2 個(gè)工作狀態(tài): A) 剎車(chē) —— 將B 、D開(kāi)關(guān)(或A、C)接通,則電機慣性轉動(dòng)產(chǎn)生的電勢將被短路,形成阻礙運動(dòng)的反電勢,形成“剎車(chē)”作用。 B) 惰行 —— 4個(gè)開(kāi)關(guān)全部斷開(kāi),則電機慣性所產(chǎn)生的電勢將無(wú)法形成電路,從而也就不會(huì )產(chǎn)生阻礙運動(dòng)的反電勢,電機將慣性轉動(dòng)較長(cháng)時(shí)間。
以上只是從原理上描述了H 橋驅動(dòng),而實(shí)際應用中很少用開(kāi)關(guān)構成橋臂,通常使用晶體管,因為控制更為方便,速度壽命都長(cháng)于有接點(diǎn)的開(kāi)關(guān)(繼電器)。
細分下來(lái),晶體管有雙極性和MOS管之分,而集成電路只是將它們集成而已,其實(shí)質(zhì)還是這兩種晶體管,只是為了設計、使用方便、可靠而做成了一塊電路。
雙極性晶體管構成的H橋:
MOS管構成的H橋:
實(shí)踐驅動(dòng)電路中通常要用硬件電路便當地控制開(kāi)關(guān),電機驅動(dòng)板主要采用兩種驅動(dòng)芯片,一種是全橋驅動(dòng)HIP4082,一種是半橋驅動(dòng)IR2104,半橋電路是兩個(gè)mos管組成的振蕩,全橋電路是四個(gè)mos管組成的振蕩。其中,IR2104型半橋驅動(dòng)芯片能夠驅動(dòng)高端和低端兩個(gè)N溝道MOSFET,能提供較大的柵極驅動(dòng)電流,并具有硬件死區、硬件防同臂導通等功用。
H橋驅動(dòng)原理圖
另外,由于驅動(dòng)電路可能會(huì )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,這些芯片常做控制總線(xiàn)驅動(dòng)器,作用是進(jìn)步驅動(dòng)才能,滿(mǎn)足一定條件后,輸出與輸入相同,可停止數據單向傳輸,即單片機信號能夠到驅動(dòng)芯片,反過(guò)來(lái)不行。
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