場效電晶體電機驅動 MOS管H橋原理

2021-09-30 09:11:32 字數 1028 閱讀 1491

所謂的h 橋電路就是控制電機正反轉的。下圖就是一種簡單的h 橋電路,它由2 個p型場效電晶體q1、q2 與2 個n 型場效電晶體q3、q3 組成,所以它叫p-nmos 管h 橋。

橋臂上的4 個場效電晶體相當於四個開關,p 型管在柵極為低電平時導通,高電平時關閉;n 型管在柵極為高電平時導通,低電平時關閉。場效電晶體是電壓控制型元件,柵極通過的電流幾乎為「零」。

正因為這個特點,在連線好下圖電路後,控制臂1 置高電平(u=vcc)、控制臂2 置低電平(u=0)時,q1、q4 關閉,q2、q3 導通,電機左端低電平,右端高電平,所以電流沿箭頭方向流動。設為電機正轉。

控制臂1 置低電平、控制臂2 置高電平時,q2、q3 關閉,q1、q4 導通,電機左端高電平,右端低電平,所以電流沿箭頭方向流動。設為電機反轉。

當控制臂1、2 均為低電平時,q1、q2 導通,q3、q4 關閉,電機兩端均為高電平,電機不轉;

當控制臂1、2 均為高電平時,q1、q2 關閉,q3、q4 導通,電機兩端均為低電平,電機也不轉,

所以,此電路有乙個優點就是無論控制臂狀態如何(絕不允許懸空狀態),h 橋都不會出現「共態導通」(短路),很適合我們使用。

(另外還有4 個n 型場效電晶體的h 橋,內阻更小,有「共態導通」現象,柵極驅動電路較複雜,或用專用驅動晶元,如mc33883,原理基本相似,不再贅述。)

下面是由與非門cd4011 組成的柵極驅動電路,因為微控制器輸出電壓為0~5v,而我們小車使用的h 橋的控制臂需要0v 或7.2v 電壓才能使場效電晶體完全導通, pwm 輸入0v 或5v時,柵極驅動電路輸出電壓為0v 或7.2v,前提是cd4011 電源電壓為

7.2v

。切記!!

故cd4011 僅做「電壓放大」之用。之所以用兩級與非門是為了與mc33886 相容。

兩者結合就是下面的電路:除錯時兩個pwm 輸入端其中乙個接地,另乙個懸空(上拉置1),電機轉為正常。監視mos 管溫度,如發熱立即切斷電源檢查電路。

cd4011 的14 引腳接7.2v,7引腳接地。

使用時微控制器pwm 輸出訊號:1 路為pwm 方波訊號,另一路為高電平(置1)。反轉亦然。

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