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关于大功率直流电机型号的信息
新闻来源:鸭脖娱乐app官网入口 发布时间:2022-03-08

普及数电模电知识,科教兴国。

大家好,今天讲解用PMOS跟NMOS做H桥控制直流电机的正反转。

我们先来看一个简单的由机械开关组成的电路,如下图:

大功率直流电机型号

四个开关ABCD这样子接,一个直流电机横接在中间,上边AB开关一端接电源正极,下边CD开关一端接电源负极。

这样的一个电路就可以控制直流电机的正反转。如果AD开关同时闭合,BC开关同时断开,那么电源正极的电流就会流过A开关,流过电机,再流过D开关,然后回到电源负极,这就产生了一条电流回路,电机就会旋转,我们姑且记为正转,电流回路如下图:

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如果AD开关同时断开,BC开关同时闭合,那么电源正极的电流就会流过B开关,流过电机,再流过C开关,然后回到电源负极,这就又产生了一条电流回路,电机也会旋转,这时候的转动方向就跟刚才相反了,这就实现了对电机的正反转控制。电机反转的电流回路如下图:

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这样的电路看起来像不像一个大写的英文字母H,中间的直流电机像一座桥一样架在桥臂的两边,所以我们就把这样的驱动电路叫做H桥。

我们知道三极管和MOS管都可以当做开关来用,所以我们就可以用三极管或者MOS管来代替这些机械开关,做成一个由电子开关组成的H桥。

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讲一下由MOS管组成的H桥,看到电路图:

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两个PMOS接在上边作为上桥臂,两个NMOS接在下边作为下桥臂,经过上一期教程的学习我们知道,要想让PMOS导通,那么PMOS栅极的电压就要低于源极的电压,而且栅源之间的电压要低于开启电压。由于这个PMOS的源极接了电源正极,所以我们只要将它的栅极接地,拉低到0V或者接近于0V,那么就足以让它完全导通了。下桥臂的NMOS源极接地,要让它导通,那么栅极给的电压就要大于源极的电压,而且要大于开启电压,用一般常见的MOS管,给到10V左右就能完全导通了。

所以,这个由MOS管组成的H桥它的控制逻辑是鸭脖娱乐app官网入口这样的:

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左上角这个PMOS给0V,右下角这个NMOS给10V,这样形成电流通路电机就能转动起来了,假设现在电机是正转。

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右上角的PMOS给0V,左下角的NMOS给10V,同样形成电流通路,电机的转动方向就与刚才相反了。

如果是这样控制的话就得占用单片机或者遥控模块4个端口,有点浪费IO口,而且单片机IO口的电平一般是3.3V或者5V,不足以使NMOS完全导通,那么我们把电路改成下图这样:

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将PMOS和NMOS的栅极接到一起,然后接个100K的电阻上拉到电源,再用一个NPN三极管来控制它们的栅极,这样就可以将这个H桥控制引脚简化为两个,而且可以用3.3V或者5V的单片机来控制。

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它的原理是这样的:左边的三极管给高电平,右边的三极管给低电平,那么左边的三极管导通,两个MOS管的栅极就会被拉低接地,接近于0V,此时PMOS导通,NMOS关闭。右边的三极管给低电平截止不通,此时两个MOS管的栅极得到的是接近于电源的电压,这时PMOS关闭,NMOS导通,对角的两个MOS导通了,那么就有电流流过电机,电机就转动起来了。

同样的道理,当左边的三极管给低电平,右边的三极管给高电平,那么电机就会反转了。

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如果左右两边的三极管都给低电平,那么是底下的两个NMOS导通。

如果左右两边的三极管都给高电平,那么是上边的两个PMOS导通。

用MOS管或者三极管搭H桥驱动电路一定要注意,千万不要让同侧的管子同时导通,同侧的管子同时导通相当于直接将电源的正负短接,轻则烧MOS,重则烧电源,很危险的。

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最后来讲讲这个H桥为什么上桥臂要用PMOS,下臂要用NMOS,简单来说就是这样做好控制。如果上下臂全都用NMOS的话,由于漏极接电源正极,而源极的电压是不固定的,这就无法确定控制NMOS导通的栅极电压,因为源极对地的电压有两种状态,当这个NMOS截止时为低电平,而导通时又接近于电源电压,这样上桥臂的NMOS就没办法正常工作了。

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当然也不是说NMOS就不可以当上管,NMOS是可以当上管的,只是控制电路会比较复杂,需要用到半桥驱动芯片或者用隔离电源控制。如果所控制的电机功率不是很大,而使用PMOS当上管就能解决我们的问题,就没必要增加电路难度使得电路复杂化。

由于电机是感性负载,所以为了使得电机在启动和停止的瞬间不损坏MOS管,我们需要在接电机的地方加上四个二极管,提供一个泄放回路,如下图:

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上图这个电路中给出的各元件的参数都是可以直接用的,我按照这个电路图也做了两个H桥,用来控制我的漫游车,经过测试,在12V供电的情况下,控制两个百来瓦的电机,不暴力驾驶,正反转切换的频率不是很高的话,这个电路是可以稳定的工作的。

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上图是用433MHz无线遥控模块输出控制信号接自己做的H桥控制775电机的正反转,正反转控制非常方便。

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上面两图是用自己做的两个H桥控制这么大的车子,电机是120W的直流减速电机,正反转控制相当灵活。

附上个动图:

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最后附上详细视频教程:用MOS管自制H桥电机驱动电路

好的,本期教程就到这里,喜欢我的文章请点赞评论支持我,感谢大家的观看,我们下期再见,拜拜~

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