【導(dǎo)讀】從本文開始,我們將介紹如何使用H橋電路來驅(qū)動有刷直流電機。在介紹具體的使用H橋電路來驅(qū)動有刷直流電機的驅(qū)動方法之前,本文將介紹H橋電路的原理。
從本文開始,我們將介紹如何使用H橋電路來驅(qū)動有刷直流電機。在介紹具體的使用H橋電路來驅(qū)動有刷直流電機的驅(qū)動方法之前,本文將介紹H橋電路的原理。
什么是H橋電路?
基本上有刷直流電機具有兩個電源端子,并且通過在這兩個端子上施加電壓來驅(qū)動電機。兩個端子具有以下四種連接組合(僅此四種):
①兩個端子都不與任何地方連接。(當(dāng)一個連接而另一個未連接時,同樣適用)
②將直流電源的(+)連接至一個端子,(-)連接至另一端子。
③將直流電源按照與②相反的極性連接至電機。
④兩個端子之間相連接。
這四種狀態(tài)可以通過以下使用了四個開關(guān)的電路來實現(xiàn)。由于該電路的形狀類似于字母“H”,因此稱為“H橋電路”(也稱為“全橋電路”)。
①中電源端子未連接到任何地方的狀態(tài),可以通過將SW1~SW4全部OFF來實現(xiàn)。
②中將直流電源的(+)連接至一個端子,(-)連接至另一端子,需要將SW1和SW4接通(ON),將SW2和SW3斷開(OFF)。這樣電機將按某個方向旋轉(zhuǎn)。
③的接法與②相反。將SW1和SW4關(guān)斷(OFF),將SW2和SW3接通(ON)。這樣電機將按與②相反的方向旋轉(zhuǎn)。
④是電源端子之間的連接。當(dāng)將SW1和SW3關(guān)斷(OFF)并且將SW2和SW4接通(ON)時,就處于端子之間相互連接的狀態(tài)。
有刷直流電機 更改連接用的電路實際的H橋電路示例
在上圖中,為了便于理解連接的組合方式而使用了開關(guān),但是在實際的電子電路中,四個開關(guān)使用半導(dǎo)體功率晶體管。下圖所示的配置就是實際的H橋電路。在該電路中,電源的(+)側(cè)晶體管(Q1,Q3)使用的是P通道MOSFET,(-)側(cè)晶體管(Q2,Q4)使用的是N通道MOSFET。
實際的驅(qū)動電路配置示例
要改變有刷直流電機的轉(zhuǎn)速,就需要改變施加到有刷直流電機的電壓。為此,在電源和有刷直流電機之間插入電壓控制電路,以直接或間接控制施加到有刷直流電機的電壓。有兩種控制方法,一種是在(-)側(cè)直接連接有刷直流電機,另一種是插入控制電路來同時控制(-)側(cè)。實際的驅(qū)動電路由可以改變連接狀態(tài)的H橋電路和電壓控制電路組成。
關(guān)鍵要點:
?H橋電路是用來改變有刷直流電機連接狀態(tài)的電路。
?使用4個開關(guān)(晶體管)進(jìn)行有刷直流電機4種連接狀態(tài)的切換。
?有刷直流電機的實際驅(qū)動電路由H橋電路和電壓控制電路組合構(gòu)成。
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