H橋驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
控制簡(jiǎn)單:H橋驅(qū)動(dòng)電路通常包含四個(gè)獨(dú)立控制的開關(guān)元器件,這些開關(guān)元器件可以方便地對(duì)電流進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),使得電路的控制變得相對(duì)簡(jiǎn)單。
低速扭矩大:H橋驅(qū)動(dòng)電路在低速運(yùn)行時(shí)可以產(chǎn)生較大的扭矩,這對(duì)于需要較大啟動(dòng)扭矩的應(yīng)用場(chǎng)景非常有利。
能耗低:H橋驅(qū)動(dòng)電路中的芯片通常具有較低的功耗,例如某些芯片具有較小的靜態(tài)電流,從而有助于減少能耗。
功能豐富:一些H橋驅(qū)動(dòng)電路芯片具有多種保護(hù)功能,如反向極性保護(hù)、故障診斷功能(包括可調(diào)過流保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù))等,提高了電路的穩(wěn)定性和安全性。
適用性強(qiáng):H橋驅(qū)動(dòng)電路可以驅(qū)動(dòng)多種類型的負(fù)載,如直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等,具有很強(qiáng)的通用性和適應(yīng)性。
H橋驅(qū)動(dòng)電路在控制、能耗、功能以及適用性等方面都具有顯著的優(yōu)勢(shì),使其在電機(jī)驅(qū)動(dòng)、控制系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
開始以MS管搭建的H橋電路解釋電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),必須使對(duì)角線上的一對(duì)MOS管導(dǎo)通。如圖,當(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)通時(shí)(此時(shí)必須保Q2和Q3關(guān)斷),電流就從電源正極經(jīng)Q1從左至右穿過電機(jī),然后再經(jīng)Q4回到電源負(fù)極。按圖中電流箭頭所示,該流向的電流將驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
另一對(duì)MOS管2相Q3導(dǎo)通的時(shí)候(此時(shí)必須保證Q1和Q4關(guān)斷),電流從右至左流過電機(jī),從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí),保證H橋兩個(gè)同側(cè)的MOS管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通非常重要,如果MOS管Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通,那么電流就會(huì)從電源正極穿過兩個(gè)MOS管直接回到負(fù)極,此時(shí)電路中除了MOS管外沒有其它任何負(fù)載,因此電路上的電流就達(dá)到最大值,燒壞MOS管和電源。Q3和Q4同時(shí)導(dǎo)通是同樣的道理。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí),保證用橋兩個(gè)同側(cè)的M0S管不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通非常重要,如果MOS管Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通,那么電流就會(huì)從電源正極穿過兩個(gè)MOS管直接回到負(fù)極,此時(shí)電路中除了MOS管外沒有其它任何負(fù)載,因此電路上的電流就達(dá)到最大值,燒壞MS管和電源。Q3和Q4同時(shí)導(dǎo)通是同樣的道理。
簡(jiǎn)單的開關(guān)只能控制電機(jī)正反轉(zhuǎn),引入PWM控制可以實(shí)現(xiàn)方向和速度調(diào)節(jié) 。調(diào)節(jié)占空比實(shí)現(xiàn)控速,占空比越大平均電壓(電流)越大,速度越快PWM頻率一般在10KHz~20KHz之間。頻率太低會(huì)導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速過低,噪聲較大。頻率太高,會(huì)因?yàn)镸OS管的開關(guān)損耗而降低系統(tǒng)的效率。
H橋驅(qū)動(dòng)電路工作原理及作用
H橋驅(qū)動(dòng)電路是一種常用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)或其他電動(dòng)裝置的電路,其作用是控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。H橋電路由四個(gè)開關(guān)管組成,可以控制電流的流向,從而使電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。
H橋電路的工作原理如下:
1. **正轉(zhuǎn):**當(dāng)兩個(gè)對(duì)角線上的開關(guān)管(比如上面兩個(gè)和下面兩個(gè))閉合時(shí),電流可以從電源經(jīng)過一個(gè)方向流向電機(jī),使其正轉(zhuǎn)。這時(shí),另外兩個(gè)對(duì)角線上的開關(guān)管是斷開的,阻止了反向電流的流動(dòng)。
2. **反轉(zhuǎn):**當(dāng)另外兩個(gè)對(duì)角線上的開關(guān)管閉合時(shí),電流可以從電源經(jīng)過另一個(gè)方向流向電機(jī),使其反轉(zhuǎn)。這時(shí),原先閉合的兩個(gè)開關(guān)管是斷開的。
3. **制動(dòng)和停止:**當(dāng)所有的開關(guān)管都斷開時(shí),電機(jī)斷電停止;當(dāng)所有的開關(guān)管都閉合時(shí),電機(jī)在電流的作用下產(chǎn)生制動(dòng)效應(yīng),使其停止。
通過合理地控制這四個(gè)開關(guān)管的通斷,H橋電路可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和停止,從而完成對(duì)電機(jī)的精確控制。
H橋電路廣泛應(yīng)用于各種電動(dòng)裝置中,如機(jī)器人、電動(dòng)車、直流電機(jī)控制等領(lǐng)域,其高效的轉(zhuǎn)向控制和速度調(diào)節(jié)功能使得電動(dòng)裝置具有更高的靈活性和可控性。
審核編輯:黃飛
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