珩源工控论坛 - Powered by Discuz! Board

标题: 【扫盲贴】H桥式电机驱动电路原理（转帖） [打印本页]

作者: 稻草人 时间: 2010-11-13 20:37 标题: 【扫盲贴】H桥式电机驱动电路原理（转帖）

本帖最后由稻草人于 2010-12-15 11:20 编辑

转自中国电子开发网
作者：gxlujd 彩虹

本文摘自：《机器人探索》
一、H桥式电机驱动电路
图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥式驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个三极管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠（注意：图4.12及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。
如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据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过电机，从而控制电机的转向。

图4.12 H桥式电机驱动电路

要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如图4.13所示，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。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。
当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向）。

图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动

图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。
当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的箭头表示为逆时针方向）。

图4.14 H桥电路驱动电机逆时针转动

二、使能控制和方向逻辑
驱动电机时，保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。
基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。
图4.155所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。4个与门同一个“使能”导通信号相接，这样，用这一个信号就能控制整个电路的开关。而2个非门通过提供一种方向输人，可以保证任何时候在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4.15所示也不是一个完整的电路图，特别是图中与门和三极管直接连接是不能正常工作的。）

图4.15 具有使能控制和方向逻辑的H桥电路

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，用分立件制作H桥式是很麻烦的，好在现在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。

修改原因：图片链接出错，重新更新图片。

图片附件: 1.jpg (2010-12-15 11:16, 15 KB) / 下载次数 249
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=691&k=c271f59e7612f52a01c6c42332f83e04&t=1732448644&sid=7HhF8I

图片附件: 2.jpg (2010-12-15 11:17, 19.67 KB) / 下载次数 251
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=692&k=db4d3cab643b63712048e798dbb8184d&t=1732448644&sid=7HhF8I

图片附件: 3.jpg (2010-12-15 11:17, 18.34 KB) / 下载次数 257
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=693&k=d88d1c476ca3212cbf81b64840029631&t=1732448644&sid=7HhF8I

图片附件: 4.jpg (2010-12-15 11:17, 16.31 KB) / 下载次数 270
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=694&k=ec6cc23546081e50b4110f77d3b14d02&t=1732448644&sid=7HhF8I

图片附件: 5.jpg (2010-12-15 11:17, 17.62 KB) / 下载次数 249
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=695&k=aa6f700f3c8202006e8138bbc22cdf90&t=1732448644&sid=7HhF8I

作者: 火儿 时间: 2010-11-16 11:05

本帖最后由火儿于 2010-11-16 11:08 编辑

不错，配合图片很贴切！！我

！！！！！！

作者: z9o0g8u6g4q 时间: 2010-11-20 04:22

因为帖子太长啦，所以先顶了在看啦~~~

作者: 稻草人 时间: 2010-12-15 11:15

图片链接出问题了，不好意思重新上图，大家对照着看！

图片附件: 1.jpg (2010-12-15 11:15, 15 KB) / 下载次数 225
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=686&k=8e8471816abaf23cc5db71ad37b0bcef&t=1732448644&sid=7HhF8I

图片附件: 2.jpg (2010-12-15 11:15, 19.67 KB) / 下载次数 232
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=687&k=d7725dc2dd5de8ae58cb961f1958e3ef&t=1732448644&sid=7HhF8I

图片附件: 3.jpg (2010-12-15 11:15, 18.34 KB) / 下载次数 220
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=688&k=c45f398994917c87c7f7ef53d16565b3&t=1732448644&sid=7HhF8I

图片附件: 4.jpg (2010-12-15 11:15, 16.31 KB) / 下载次数 232
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=689&k=d104e86a36819172c800a20304b7cba9&t=1732448644&sid=7HhF8I

图片附件: 5.jpg (2010-12-15 11:15, 17.62 KB) / 下载次数 241
http://bbs.hymcu.com/attachment.php?aid=690&k=55a8705257a30d8b408c0bc793018b6c&t=1732448644&sid=7HhF8I

作者: 稻草人 时间: 2010-12-15 11:19

对照着看挺麻烦的，所以楼主位也更新了下，呵呵~

欢迎光临珩源工控论坛 (http://bbs.hymcu.com/)