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mos管h桥驱动电路图
mos管h桥

h桥(qiao)是(shi)一种电(dian)子电(dian)路，可使其连接的(de)负载或输出端两(liang)端电(dian)压(ya)反(fan)相/电(dian)流(liu)反(fan)向。这类电(dian)路可用于机(ji)器(qi)人及其它实作场合中(zhong)直流(liu)电(dian)动机(ji)的(de)顺反(fan)向控(kong)制(zhi)及转(zhuan)速控(kong)制(zhi)、步(bu)进电(dian)机(ji)控(kong)制(zhi)（双(shuang)极型步(bu)进电(dian)机(ji)还必须要包含两(liang)个H桥(qiao)的(de)电(dian)机(ji)控(kong)制(zhi)器(qi)），电(dian)能变(bian)(bian)换(huan)(huan)中(zhong)的(de)大部分(fen)直流(liu)-交流(liu)变(bian)(bian)换(huan)(huan)器(qi)（如(ru)逆变(bian)(bian)器(qi)及变(bian)(bian)频器(qi)）、部分(fen)直流(liu)-直流(liu)变(bian)(bian)换(huan)(huan)器(qi)（推挽式变(bian)(bian)换(huan)(huan)器(qi)）等，以(yi)及其它的(de)功率电(dian)子装置。

h桥(qiao)是一个典型的(de)直(zhi)流电(dian)(dian)(dian)机控制电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，因为它(ta)的(de)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)形状酷(ku)似字母H，故得名与“H桥(qiao)”。4个三极管组成H的(de)4条垂直(zhi)腿，而电(dian)(dian)(dian)机就是H中的(de)横杠。H桥(qiao)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，既可(ke)以(yi)分立(li)元器件(jian)形式搭建，也(ye)可(ke)以(yi)整(zheng)合到集成电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)上。“H桥(qiao)”的(de)名称起源(yuan)于其电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，两个并联支(zhi)路(lu)(lu)和一个负载接(jie)入(ru)/电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)输出支(zhi)路(lu)(lu)，看上去构成了(le)形如“H”字母的(de)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)结构。

mos管h桥驱动原理

实践驱(qu)动电(dian)路(lu)中(zhong)通(tong)常(chang)要用(yong)硬件电(dian)路(lu)便当地控(kong)制开关，电(dian)机(ji)驱(qu)动板(ban)主要采用(yong)两种驱(qu)动芯(xin)片(pian)，一(yi)种是(shi)(shi)全桥(qiao)(qiao)驱(qu)动HIP4082，一(yi)种是(shi)(shi)半(ban)桥(qiao)(qiao)驱(qu)动IR2104，半(ban)桥(qiao)(qiao)电(dian)路(lu)是(shi)(shi)两个(ge)mos管组成(cheng)的(de)(de)振荡，全桥(qiao)(qiao)电(dian)路(lu)是(shi)(shi)四个(ge)mos管组成(cheng)的(de)(de)振荡。其(qi)中(zhong)，IR2104型半(ban)桥(qiao)(qiao)驱(qu)动芯(xin)片(pian)能(neng)够(gou)驱(qu)动高端和低端两个(ge)N沟道MOSFET，能(neng)提供较(jiao)大的(de)(de)栅极驱(qu)动电(dian)流，并(bing)具有(you)硬件死(si)区、硬件防同臂导通(tong)等功用(yong)。运用(yong)两片(pian)IR2104型半(ban)桥(qiao)(qiao)驱(qu)动芯(xin)片(pian)能(neng)够(gou)组成(cheng)完(wan)好的(de)(de)直流电(dian)机(ji)H桥(qiao)(qiao)式驱(qu)动电(dian)路(lu)，而(er)且IR2104价钱低廉，功用(yong)完(wan)善(shan)，输出功率相(xiang)对HIP4082较(jiao)低，此计划采用(yong)较(jiao)多。

H桥驱动原理图(tu)

另外，由于驱(qu)动(dong)电路可能(neng)会产生(sheng)较大的回(hui)灌(guan)电流，为避免对(dui)单(dan)片机产生(sheng)影响(xiang)，最好(hao)用(yong)隔离芯片隔离，隔离芯片选取有很多(duo)方式，如2801等，这些芯片常做控制(zhi)总线驱(qu)动(dong)器，作用(yong)是进步(bu)驱(qu)动(dong)才能(neng)，满足一定(ding)条件后，输出(chu)与输入相同，可停(ting)止数据单(dan)向传输，即(ji)单(dan)片机信号能(neng)够到(dao)驱(qu)动(dong)芯片，反过来不行(xing)。

mos管h桥驱动电路

如下图(tu)(tu)中所示为一个(ge)(ge)典型(xing)的(de)(de)直流电(dian)(dian)机控(kong)制电(dian)(dian)路(lu)。电(dian)(dian)路(lu)得名于“H桥(qiao)驱动电(dian)(dian)路(lu)”是(shi)因为它的(de)(de)形状酷似字(zi)母H。4个(ge)(ge)三极管组成H的(de)(de)4条垂直腿(tui)，而电(dian)(dian)机就(jiu)是(shi)H中的(de)(de)横杠（注(zhu)意：下图(tu)(tu)及随(sui)后(hou)的(de)(de)两个(ge)(ge)图(tu)(tu)都(dou)只是(shi)示意图(tu)(tu)，而不是(shi)完整(zheng)的(de)(de)电(dian)(dian)路(lu)图(tu)(tu)，其中三极管的(de)(de)驱动电(dian)(dian)路(lu)没有画出(chu)来）。

如图所示，H桥(qiao)式(shi)电(dian)(dian)(dian)机(ji)驱动电(dian)(dian)(dian)路包括4个三极(ji)管和一个电(dian)(dian)(dian)机(ji)。要(yao)使电(dian)(dian)(dian)机(ji)运转(zhuan)，必须导通对(dui)角线上的(de)(de)一对(dui)三极(ji)管。根据(ju)不(bu)同三极(ji)管对(dui)的(de)(de)导通情况，电(dian)(dian)(dian)流可(ke)能会从左至右或从右至左流过(guo)电(dian)(dian)(dian)机(ji)，从而控(kong)制电(dian)(dian)(dian)机(ji)的(de)(de)转(zhuan)向。

H桥驱动电路

要(yao)使电(dian)(dian)(dian)机运(yun)转，必须使对(dui)角线(xian)上的(de)一对(dui)三(san)极(ji)(ji)管(guan)导(dao)通(tong)(tong)。例如(ru)，如(ru)图2所示(shi)，当Q1管(guan)和Q4管(guan)导(dao)通(tong)(tong)时(shi)，电(dian)(dian)(dian)流就(jiu)从电(dian)(dian)(dian)源(yuan)正极(ji)(ji)经Q1从左至右(you)穿过电(dian)(dian)(dian)机，然后再经Q4回到电(dian)(dian)(dian)源(yuan)负极(ji)(ji)。按图中电(dian)(dian)(dian)流箭(jian)头所示(shi)，该流向(xiang)的(de)电(dian)(dian)(dian)流将(jiang)(jiang)驱动电(dian)(dian)(dian)机顺时(shi)针转动。当三(san)极(ji)(ji)管(guan)Q1和Q4导(dao)通(tong)(tong)时(shi)，电(dian)(dian)(dian)流将(jiang)(jiang)从左至右(you)流过电(dian)(dian)(dian)机，从而驱动电(dian)(dian)(dian)机按特定(ding)方(fang)向(xiang)转动（电(dian)(dian)(dian)机周围的(de)箭(jian)头指(zhi)示(shi)为顺时(shi)针方(fang)向(xiang)）。

H桥电路驱动(dong)电机顺(shun)时针转(zhuan)动(dong)

下图所示(shi)(shi)为另(ling)一对(dui)三极(ji)管Q2和(he)(he)Q3导通的情(qing)况，电(dian)流将从右至左流过电(dian)机(ji)。当三极(ji)管Q2和(he)(he)Q3导通时，电(dian)流将从右至左流过电(dian)机(ji)，从而(er)驱动电(dian)机(ji)沿另(ling)一方向转动（电(dian)机(ji)周围的箭头(tou)表示(shi)(shi)为逆时针方向）。

H桥驱(qu)动电机逆(ni)时针转(zhuan)动

使能控制和方向逻辑

驱动电(dian)(dian)机时(shi)，保证H桥上(shang)两个同侧的(de)三(san)(san)极(ji)(ji)管(guan)不会同时(shi)导(dao)通非(fei)常(chang)重要(yao)。如果三(san)(san)极(ji)(ji)管(guan)Q1和Q2同时(shi)导(dao)通，那么电(dian)(dian)流就会从正极(ji)(ji)穿(chuan)过两个三(san)(san)极(ji)(ji)管(guan)直接回到(dao)负极(ji)(ji)。此时(shi)，电(dian)(dian)路中除了三(san)(san)极(ji)(ji)管(guan)外没有其他(ta)任何负载，因(yin)(yin)此电(dian)(dian)路上(shang)的(de)电(dian)(dian)流就可能(neng)达到(dao)最大值（该电(dian)(dian)流仅(jin)受电(dian)(dian)源性能(neng)限(xian)制），甚至烧(shao)坏三(san)(san)极(ji)(ji)管(guan)。基于上(shang)述原因(yin)(yin)，在实(shi)际驱动电(dian)(dian)路中通常(chang)要(yao)用硬件(jian)电(dian)(dian)路方(fang)便地控制三(san)(san)极(ji)(ji)管(guan)的(de)开关。

改进电(dian)路在基(ji)本H桥电(dian)路的(de)基(ji)础上增(zeng)加(jia)了(le)4个(ge)(ge)(ge)与门和(he)2个(ge)(ge)(ge)非门。4个(ge)(ge)(ge)与门同一(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)“使能”导(dao)通信号(hao)相接，这样，用这一(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)信号(hao)就能控(kong)制整(zheng)个(ge)(ge)(ge)电(dian)路的(de)开(kai)关。而2个(ge)(ge)(ge)非门通过提供一(yi)(yi)种方向输(shu)人，可以保证任何时(shi)候在H桥的(de)同侧腿(tui)上都(dou)只有一(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)三极(ji)管能导(dao)通。（与本节(jie)前面的(de)示(shi)意图(tu)一(yi)(yi)样，图(tu)4所示(shi)也不是一(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)完(wan)整(zheng)的(de)电(dian)路图(tu)，特别(bie)是图(tu)中与门和(he)三极(ji)管直接连接是不能正(zheng)常(chang)工作的(de)。）

 具有使能控制和方向逻辑的(de)H桥(qiao)电路

采用(yong)以(yi)上(shang)方(fang)法，电(dian)(dian)机(ji)的(de)运转就只需要用(yong)三个(ge)信(xin)(xin)号(hao)(hao)控制：两个(ge)方(fang)向(xiang)信(xin)(xin)号(hao)(hao)和一个(ge)使(shi)能信(xin)(xin)号(hao)(hao)。如果(guo)DIR-L信(xin)(xin)号(hao)(hao)为0，DIR-R信(xin)(xin)号(hao)(hao)为1，并(bing)且使(shi)能信(xin)(xin)号(hao)(hao)是1，那(nei)么三极管Q1和Q4导通，电(dian)(dian)流从左至右流经电(dian)(dian)机(ji)（如图5所(suo)示）;如果(guo)DIR-L信(xin)(xin)号(hao)(hao)变为1，而(er)DIR-R信(xin)(xin)号(hao)(hao)变为0，那(nei)么Q2和Q3将导通，电(dian)(dian)流则(ze)反向(xiang)流过电(dian)(dian)机(ji)。

使能信号(hao)与方向信号(hao)的使用

实际使用(yong)的(de)时(shi)候，用(yong)分(fen)立元件制作H桥(qiao)是(shi)很(hen)麻烦(fan)的(de)，好(hao)在(zai)现在(zai)市面(mian)上(shang)有很(hen)多(duo)封装好(hao)的(de)H桥(qiao)集成电(dian)路，接上(shang)电(dian)源、电(dian)机和控制信号就可(ke)以使用(yong)了，在(zai)额(e)定的(de)电(dian)压(ya)和电(dian)流内使用(yong)非常方便可(ke)靠。

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