使用BTL放大器電路驅(qū)動(dòng)有刷直流電機(jī)的方法

BTL（Bridged Transformer Less，也有其他一些解釋）放大器最初是將立體聲放大器的兩個(gè)輸出連接到揚(yáng)聲器，用正相驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出，用反相驅(qū)動(dòng)另一個(gè)輸出，以作為單聲道放大器使用的方法。本文中要介紹的是將其應(yīng)用于有刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)后的方法。使用了BTL放大器的驅(qū)動(dòng)分為電壓驅(qū)動(dòng)和電流驅(qū)動(dòng)兩種。先來看電壓驅(qū)動(dòng)。

使用BTL放大器電路驅(qū)動(dòng)有刷直流電機(jī)：線性電壓驅(qū)動(dòng)

下圖是以線性電壓驅(qū)動(dòng)有刷直流電機(jī)的BLT放大器電路圖。

該電路通過控制施加在兩個(gè)輸入（IN1、IN2）上的直流電壓，來控制施加在電機(jī)上的直流電壓（OUT1、OUT2）和電流的方向。該示例電路包括輸入級(jí)放大器和與其連接的兩個(gè)輸出級(jí)功率放大器。電機(jī)連接在兩個(gè)輸出之間，如圖所示。

下面解釋一下該電路的工作。由輸出M0、輸入IN1和IN2組成的輸入級(jí)放大器是簡(jiǎn)單的差分放大器。因此，如下所示，M0是通過將施加到IN1和IN2的電壓之間的差乘以取決于R2/R1的增益并加上Vref而得到的電壓。

VM0＝（R2/R1）×（VIN2－VIN1）＋Vref

來看輸出級(jí)功率放大器的輸入M0（=輸入級(jí)放大器的輸出）與各輸出（OUT1和OUT2）之間的關(guān)系。由于與輸入級(jí)放大器一樣由差分放大器組成，因此它們的關(guān)系如下。由于OUT1放大器在反相輸入端接收M0，而OUT2放大器在同相輸入端接收M0，因此輸入電壓差的項(xiàng)是不同的。

VOUT1＝（R4/R3）×（Vref－VM0）＋VM/2

VOUT2＝（R4/R3）×（VM0－Vref）＋VM/2

將求出VM0的第一個(gè)公式代入這些公式中，整理后如下：

VOUT1＝（R4/R3）×（R2/R1）×（VIN1－VIN2）＋VM/2

VOUT2＝（R4/R3）×（R2/R1）×（VIN2－VIN1）＋VM/2

因此，OUT1與OUT2之間的電壓差如下：

VOUT1－VOUT2＝2×（R4/R3）×（R2/R1）×（VIN1－VIN2）

上面的公式表示，當(dāng)IN1的電壓高于IN2的電壓時(shí)，由于OUT2低于OUT1，因此電流從OUT1流向OUT2，反之，電流則從OUT2流向OUT1。施加到電機(jī)上的電壓是將IN1和IN2之間的電壓差乘以電壓增益2×（R4/R3）×（R2/R1）所得的值。這樣，就可以控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)了。

如果使IN1和IN2具有相同的電壓，則OUT1和OUT2的電壓也會(huì)相同（=VM/2），因此可以將它們置于短路制動(dòng)狀態(tài)。但是，如果放大器存在失調(diào)情況，則輸出電壓差不會(huì)完全為零，因此可能需要進(jìn)行調(diào)整。

該電路無法處于開路狀態(tài)。要想創(chuàng)建開路狀態(tài)，需要另行配置電路。

審核編輯：郭婷