場(chǎng)效應(yīng)管電機(jī)驅(qū)動(dòng)-H橋原理
所謂的H橋電路就是控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的。場(chǎng)效應(yīng)管電機(jī)驅(qū)動(dòng)：下圖就是一種簡(jiǎn)單的H橋電路,它由2個(gè)P型場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2與2個(gè)N型場(chǎng)效應(yīng)管Q3、Q3組成,所以它叫P-NMOS管H橋。
橋臂上的4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管相當(dāng)于四個(gè)開(kāi)關(guān), P型管在柵極為低電平時(shí)導(dǎo)通,電平時(shí)關(guān)閉; N型管在柵極為高電平時(shí)導(dǎo)通,低電平時(shí)關(guān)閉。場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制型元件,柵極通過(guò)的電流幾乎為“零”。
正因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn),在連接好下圖電路后,控制臂1置高電平( U=VCC)、控制臂2 置低電平(U=0 )時(shí), Q1、Q4關(guān)閉，Q2、Q3導(dǎo)通,電機(jī)左端低電平,右端高電平,所以電流沿箭頭方向流動(dòng)。設(shè)為電機(jī)正轉(zhuǎn)。
控制臂1置低電平、控制臂2置高電平時(shí), Q2、Q3關(guān)閉，Q1、Q4導(dǎo)通,電機(jī)左端高電平,右端低電平,所以電流沿箭頭方向流動(dòng)。設(shè)為電機(jī)反轉(zhuǎn)。
當(dāng)控制臂1、2均為低電平時(shí), Q1、Q2導(dǎo)通, Q3、Q4關(guān)閉,電機(jī)兩端均為高電平,電機(jī)不轉(zhuǎn);
當(dāng)控制臂1、2均為高電平時(shí), Q1、Q2關(guān)閉, Q3、Q4導(dǎo)通,電機(jī)兩端均為低電平,電機(jī)也不轉(zhuǎn),
所以,此電路有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)論控制臂狀態(tài)如何(絕不允許懸空狀態(tài))，H 橋都不會(huì)出現(xiàn)“共態(tài)導(dǎo)通"(短路) ,很適合我們使用。
(另外還有4個(gè)N型場(chǎng)效應(yīng)管的H橋,內(nèi)阻更小,有共態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)象,柵極驅(qū)動(dòng)電路較復(fù)雜,或用專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片,如MC33883 ,原理基本相似。)
下面是由與非門(mén)CD4011組成的柵極驅(qū)動(dòng)電路,因?yàn)閱纹瑱C(jī)輸出電壓為0~5V ,而我們小車(chē)使用的H橋的控制臂需要0V或7.2V電壓才能使場(chǎng)效應(yīng)管完全導(dǎo)通，PWM輸入0V或5V時(shí),柵極驅(qū)動(dòng)電路輸出電壓為0V或7.2V ,前提是CD4011電源電壓為7.2V。
故CD4011僅做“電壓放大”之用。之所以用兩級(jí)與非門(mén)是為了與MC33886兼容。
兩者結(jié)合就是下面的電路:調(diào)試時(shí)兩個(gè)PWM輸入端其中一個(gè)接地，另一個(gè)懸空(上拉置1 ) , 電機(jī)轉(zhuǎn)為正常。監(jiān)視場(chǎng)效應(yīng)管溫度,如發(fā)熱立即切斷電源檢查電路。CD4011的14引腳接7.2V。7引腳接地。
使用時(shí)單片機(jī)PWM輸出信號(hào): 1路為PWM方波信號(hào),另一路為高電平(置1)。反轉(zhuǎn)亦然。
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