一、mos管(guan)H桥电路

图(tu)1中所(suo)示为一个(ge)典(dian)型的(de)直流(liu)电机控制电路。

电(dian)路得名于“H桥(qiao)驱(qu)动电(dian)路”是由(you)于它的(de)外形酷(ku)似字(zi)母H。4个三(san)极管组成H的(de)4条(tiao)垂直腿，而电(dian)机就(jiu)是H中(zhong)的(de)横杠（留(liu)意：图1及(ji)随后的(de)两个图都只(zhi)是表示图，而不(bu)是完(wan)好的(de)电(dian)路图，其中(zhong)三(san)极管的(de)驱(qu)动电(dian)路没有画(hua)出来(lai)）。

如(ru)图所示，H桥式(shi)电机(ji)(ji)驱动电路包(bao)括4个三极(ji)管(guan)(guan)和一(yi)个电机(ji)(ji)。要(yao)使电机(ji)(ji)运转(zhuan)，必需导(dao)(dao)通对(dui)(dui)角线上的(de)一(yi)对(dui)(dui)三极(ji)管(guan)(guan)。依据不同三极(ji)管(guan)(guan)对(dui)(dui)的(de)导(dao)(dao)通状况，电流可能会(hui)从左至(zhi)右或从右至(zhi)左流过电机(ji)(ji)，从而控制(zhi)电机(ji)(ji)的(de)转(zhuan)向。

要使(shi)电(dian)机(ji)(ji)运转，必(bi)需使(shi)对角线(xian)上的一对三极(ji)(ji)管(guan)导(dao)通。例如，如图(tu)2所示(shi)，当(dang)Q1管(guan)和Q4管(guan)导(dao)通时，电(dian)流(liu)(liu)就从电(dian)源(yuan)(yuan)正极(ji)(ji)经Q1从左至右(you)穿过电(dian)机(ji)(ji)，然后再(zai)经Q4回到电(dian)源(yuan)(yuan)负极(ji)(ji)。按图(tu)中(zhong)电(dian)流(liu)(liu)箭(jian)头所示(shi)，该流(liu)(liu)向的电(dian)流(liu)(liu)将(jiang)驱动电(dian)机(ji)(ji)顺时针转动。当(dang)三极(ji)(ji)管(guan)Q1和Q4导(dao)通时，电(dian)流(liu)(liu)将(jiang)从左至右(you)流(liu)(liu)过电(dian)机(ji)(ji)，从而(er)驱动电(dian)机(ji)(ji)按特(te)定方向转动（电(dian)机(ji)(ji)四周的箭(jian)头指示(shi)为顺时针方向）。

图(tu)3所示为另(ling)一对三极管(guan)Q2和Q3导通(tong)的状况(kuang)，电(dian)流(liu)(liu)将从(cong)右至左流(liu)(liu)过(guo)电(dian)机(ji)。当三极管(guan)Q2和Q3导通(tong)时(shi)，电(dian)流(liu)(liu)将从(cong)右至左流(liu)(liu)过(guo)电(dian)机(ji)，从(cong)而驱动(dong)(dong)电(dian)机(ji)沿另(ling)一方(fang)向(xiang)转动(dong)(dong)（电(dian)机(ji)四周的箭头(tou)表(biao)示为逆时(shi)针(zhen)方(fang)向(xiang)）。

二、使能控(kong)制和方向逻辑

驱(qu)动电(dian)机时，保证H桥(qiao)上两个同侧的三(san)极(ji)(ji)管(guan)不会(hui)同时导(dao)通(tong)十分重要。假如三(san)极(ji)(ji)管(guan)Q1和(he)Q2同时导(dao)通(tong)，那么(me)电(dian)流(liu)就会(hui)从正极(ji)(ji)穿过(guo)两个三(san)极(ji)(ji)管(guan)直接回到(dao)负极(ji)(ji)。此时，电(dian)路中除了三(san)极(ji)(ji)管(guan)外没有其他(ta)任何负载，因而电(dian)路上的电(dian)流(liu)就可能到(dao)达最大值（该电(dian)流(liu)仅受电(dian)源性能限制），以至烧坏(huai)三(san)极(ji)(ji)管(guan)。基于(yu)上述缘(yuan)由，在实践驱(qu)动电(dian)路中通(tong)常要用(yong)硬件电(dian)路便当地控制三(san)极(ji)(ji)管(guan)的开关。

改良电路在根(gen)本(ben)H桥(qiao)电路的(de)根(gen)底上增加了4个(ge)(ge)(ge)(ge)与(yu)门(men)和(he)2个(ge)(ge)(ge)(ge)非门(men)。4个(ge)(ge)(ge)(ge)与(yu)门(men)同一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)(ge)“使能”导(dao)(dao)通讯号相接，这样(yang)，用这一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)(ge)信号就能控制整个(ge)(ge)(ge)(ge)电路的(de)开关。而2个(ge)(ge)(ge)(ge)非门(men)经过提供一(yi)(yi)(yi)种方向输人，能够保证任(ren)何时(shi)分在H桥(qiao)的(de)同侧(ce)腿(tui)上都只要一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)(ge)三极管能导(dao)(dao)通。（与(yu)本(ben)节前面(mian)的(de)表示图(tu)一(yi)(yi)(yi)样(yang)，图(tu)4所示也不是一(yi)(yi)(yi)个(ge)(ge)(ge)(ge)完好的(de)电路图(tu)，特别(bie)是图(tu)中与(yu)门(men)和(he)三极管直接衔(xian)接是不能正常工(gong)作的(de)）

采用(yong)以(yi)上办法(fa)，电(dian)(dian)(dian)机(ji)的运(yun)转(zhuan)就(jiu)只(zhi)需求用(yong)三(san)个信(xin)(xin)号(hao)(hao)控制：两个方向信(xin)(xin)号(hao)(hao)和一个使能信(xin)(xin)号(hao)(hao)。假如DIR-L信(xin)(xin)号(hao)(hao)为(wei)(wei)(wei)0，DIR-R信(xin)(xin)号(hao)(hao)为(wei)(wei)(wei)1，并且(qie)使能信(xin)(xin)号(hao)(hao)是1，那(nei)(nei)么三(san)极管Q1和Q4导通，电(dian)(dian)(dian)流从左至右流经电(dian)(dian)(dian)机(ji)（如图5所示）;假如DIR-L信(xin)(xin)号(hao)(hao)变为(wei)(wei)(wei)1，而DIR-R信(xin)(xin)号(hao)(hao)变为(wei)(wei)(wei)0，那(nei)(nei)么Q2和Q3将(jiang)导通，电(dian)(dian)(dian)流则(ze)反(fan)向流过电(dian)(dian)(dian)机(ji)。

实践运(yun)用(yong)的时分(fen)，用(yong)分(fen)立(li)(li)元件制造H桥是很费事的，好在如今市面上有很多(duo)封装好的H桥集成(cheng)电(dian)路，接上电(dian)源(yuan)、电(dian)机(ji)和控制信号就能够运(yun)用(yong)了，在额定(ding)的电(dian)压和电(dian)流内运(yun)用(yong)十分(fen)便当牢靠(kao)。附(fu)两张分(fen)立(li)(li)元件的H桥驱动电(dian)路：

三．电源转压模块

所谓(wei)电(dian)源转(zhuan)压(ya)(ya)是(shi)将输(shu)入电(dian)压(ya)(ya)经过转(zhuan)压(ya)(ya)电(dian)路完成升(sheng)/降(jiang)压(ya)(ya)功(gong)用以供(gong)其他模块运用，智能车制造中，输(shu)入电(dian)池电(dian)压(ya)(ya)为(wei)7.2V，其他模块所需电(dian)压(ya)(ya)如下：最(zui)小系统板/OLED/鹰眼(yan)摄像头3.3V、运放供(gong)电(dian)±5V、舵机供(gong)电(dian)6V、驱动电(dian)路12V、CCD/编码器5V。下面就转(zhuan)压(ya)(ya)电(dian)路做一些相关引见(jian)。

稳压电路主要分为以下种类：

1.     2940转5V：

2940属串联型(xing)线性(xing)稳压(ya)电路（只用(yong)于(yu)降压(ya)），此类(lei)电路构造简单(dan)、稳定(ding)性(xing)高、但(dan)功耗大、体积大、滤波(bo)效率低，须有较(jiao)大的输入和输出滤波(bo)电容。

2.     34063转12V34063

属于开关型直(zhi)流(liu)稳压(ya)芯片（可用(yong)于升/降压(ya)），此类电路功耗小、效率(lv)高、体积小、重(zhong)量轻、稳压(ya)范(fan)围宽，但其电路构造较复杂、毛病率(lv)较高。

其(qi)工(gong)作原理是，升压(ya)时其(qi)芯片(pian)内部经过(guo)开关管不时导通（其(qi)频率与定时电容(rong)有关），储能电感与电容(rong)短时间内不时充放电对负(fu)载提供能量（电感能够选的(de)大一(yi)点）以输出连续(xu)的(de)直流电压(ya)，另Uo=1.25*(1+R4/R3)（参见手(shou)册公式）。

3． 29302转6V:

29302是一种线性可(ke)(ke)调稳压器，运(yun)用办法与34063电路相仿(fang)，可(ke)(ke)供(gong)大(da)电流负载运(yun)用，其电压输出公(gong)式为Uo=1.242*(1+R1/R2)。本(ben)例中输出6V给舵机供(gong)电。

4． 2663转-5V：

2663可作为一个简单的负电(dian)压转换(huan)器(qi)，该电(dian)压逆(ni)变器(qi)电(dian)路只运(yun)用(yong)两个外部电(dian)容器(qi)。

注：应(ying)尽(jin)量防止由(you)于人(ren)工操(cao)作失误等缘由(you)形成的(de)电(dian)路(lu)反接，可在电(dian)路(lu)中添加(jia)防(fang)反接设(she)计

1.     应用二极管的单导电性

2.     MOS管型防(fang)反接维护电(dian)路

NMOS管(guan)接(jie)在(zai)电(dian)源的(de)(de)负极(ji)，栅(zha)极(ji)高电(dian)平导通(tong)。PMOS管(guan)接(jie)在(zai)电(dian)源的(de)(de)正极(ji)，栅(zha)极(ji)低电(dian)平导通(tong)。（NMOS管(guan)的(de)(de)导通(tong)电(dian)阻(zu)比(bi)PMOS的(de)(de)小，最好选(xuan)NMOS）

3． 各(ge)类防(fang)反接(jie)接(jie)口

1）电机驱动

电(dian)(dian)(dian)(dian)路首先，单片机能够输出直流信(xin)号，但(dan)是(shi)它的(de)(de)(de)驱动(dong)才能也是(shi)有(you)限的(de)(de)(de)，所(suo)(suo)以单片机普通做驱动(dong)信(xin)号，驱动(dong)大的(de)(de)(de)功(gong)率管如(ru)Mos管，来产生大电(dian)(dian)(dian)(dian)流从而驱动(dong)电(dian)(dian)(dian)(dian)机，且占空(kong)比(bi)大小能够经过驱动(dong)芯片控(kong)(kong)制(zhi)加在(zai)电(dian)(dian)(dian)(dian)机上的(de)(de)(de)均匀电(dian)(dian)(dian)(dian)压到达转速调理的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。电(dian)(dian)(dian)(dian)机驱动(dong)主要采用N沟道MOSFET构建H桥驱动(dong)电(dian)(dian)(dian)(dian)路，H 桥是(shi)一个(ge)(ge)典型的(de)(de)(de)直流电(dian)(dian)(dian)(dian)机控(kong)(kong)制(zhi)电(dian)(dian)(dian)(dian)路，由于它的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)路外形(xing)酷似字母(mu) H，故得名曰“H 桥”。4个(ge)(ge)开关组成H的(de)(de)(de)4条(tiao)垂(chui)直腿，而电(dian)(dian)(dian)(dian)机就是(shi)H中的(de)(de)(de)横杠。要使电(dian)(dian)(dian)(dian)机运转，必(bi)需使对(dui)角线上的(de)(de)(de)一对(dui)开关导通，经过不同(tong)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)流方向来控(kong)(kong)制(zhi)电(dian)(dian)(dian)(dian)机正反(fan)转，其(qi)连通电(dian)(dian)(dian)(dian)路如(ru)图所(suo)(suo)示。

2）H桥驱动原理

实践(jian)驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)电路(lu)中通常要用(yong)(yong)(yong)硬件电路(lu)便当(dang)地控制开关(guan)，电机驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)板主要采用(yong)(yong)(yong)两(liang)种(zhong)驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)芯片，一(yi)种(zhong)是(shi)(shi)全桥(qiao)(qiao)(qiao)驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)HIP4082，一(yi)种(zhong)是(shi)(shi)半(ban)(ban)桥(qiao)(qiao)(qiao)驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)IR2104，半(ban)(ban)桥(qiao)(qiao)(qiao)电路(lu)是(shi)(shi)两(liang)个(ge)(ge)MOS管(guan)(guan)组(zu)成(cheng)的振荡(dang)，全桥(qiao)(qiao)(qiao)电路(lu)是(shi)(shi)四个(ge)(ge)MOS管(guan)(guan)组(zu)成(cheng)的振荡(dang)。其中，IR2104型半(ban)(ban)桥(qiao)(qiao)(qiao)驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)芯片能(neng)够驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)高端(duan)和低(di)(di)端(duan)两(liang)个(ge)(ge)N沟(gou)道MOSFET，能(neng)提(ti)供较大的栅极驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)电流(liu)，并具(ju)有硬件死(si)区、硬件防同臂导通等功(gong)用(yong)(yong)(yong)。运(yun)用(yong)(yong)(yong)两(liang)片IR2104型半(ban)(ban)桥(qiao)(qiao)(qiao)驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)芯片能(neng)够组(zu)成(cheng)完好的直流(liu)电机H桥(qiao)(qiao)(qiao)式驱(qu)(qu)(qu)动(dong)(dong)电路(lu)，而且IR2104价钱低(di)(di)廉，功(gong)用(yong)(yong)(yong)完善，输出(chu)功(gong)率相对HIP4082较低(di)(di)，此计划采用(yong)(yong)(yong)较多(duo)。

另外，由于驱动电(dian)(dian)路可(ke)能(neng)会产生(sheng)较大的回灌电(dian)(dian)流，为避免(mian)对(dui)单(dan)片(pian)(pian)机(ji)产生(sheng)影响(xiang)，最好用隔离芯(xin)片(pian)(pian)隔离，隔离芯(xin)片(pian)(pian)选取有很多方式，如(ru)2801等，这些(xie)芯(xin)片(pian)(pian)常(chang)做控制总线驱动器，作用是进步驱动才能(neng)，满足一(yi)定(ding)条件后，输(shu)出与输(shu)入(ru)相同，可(ke)停止数(shu)据单(dan)向传(chuan)输(shu)，即(ji)单(dan)片(pian)(pian)机(ji)信号能(neng)够到驱动芯(xin)片(pian)(pian)，反(fan)过来不行(xing)。

联系方式：邹先生（KIA MOS管(guan)）

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