从上图可看出,此电机驱动电路由4个NMOS管构成,形如H型,故名为H桥电路。通过控制4个MOS管的导通与截止达到对中间电机的不同控制效果。NMOS管的栅极为高电平时导通,低电平时截止。
当Q1、Q4的栅极为高电平,Q2、Q3为低电平时,Q1,Q4导通半导体,如下图所示,电机正向旋转。
当Q2、Q3的栅极为高电平,Q1、Q4为低电平时,Q2,Q3导通,如下图所示,电机反向旋转。
H桥中绝对不能出现同侧(左侧/右侧)的FET同时导通的情况,因为这样会导致电流不经过电机直接到地,(关注:电路一点通)形成短路!因此在状态切换时需要一步一步来,而集成H桥的芯片一般会在内部自动解决这个问题(利用死区控制),如下图所示:在正转和制动之间切换时,会有一个过渡状态(OFF)。
★此处还需补充一个知识:MOS管的高端与低端驱动。简单来说,高端驱动即MOS管在负载的高电位一端;相反低端驱动即MOS管在负载的低电位一端。如下图所示:Q1、Q3为高端驱动,Q2、Q4为低端驱动。在H桥中也常常被称为上臂和下臂。
此外,如果对MOS管原理有所了解,则可看出,打开高端NMOS所需的栅极电压会比打开低端NMOS所需的栅极电压大很多(要高于驱动电源电压)。(因为开启需要条件Vgs>
Vth,而高端MOS导通后的源极电位较高,几乎接近电源电压,此时如果栅极电压仍为电源电压,则又关断)
当扭矩
<负载时,电机转速会下降,电流上升从而增大扭矩。当负载非常大,电机带不动从而停止转动时(堵转),电流达到最大值,此时需特别注意,很有可能烧坏电机驱动。
A4950是美国埃戈罗公司生产的一款单H桥电机驱动芯片。因此网上卖的模块多是使用两块芯片以达到可以控制两个直流电机的能力。
提供输入端子用于利用外部施加的PWM控制信号控制DC电机的速度和方向。提供内部同步整流控制电路以在PWM操作期间降低功耗。
图 4 A4950功能框图 通过引脚说明和功能框图可看出,此芯片不同之处有:
当IN1和IN2均保持低电平1ms,芯片进入待机模式。而不是通过引脚直接控制。
此表可对直流电机进行简单的驱动与制动(此时电机工作于全速状态,无速度控制)。
把xIN1和xIN2分别接到单片机I/O口b体育,xOUT1和xOUT2接到直流电机两端。 当控制xIN1为1,xIN2为0时,电机便正转。
以xIN1为PWM,xIN2为0为例,电机在正向转动模式与快衰减模式之间不断切换。
波形图类似如下:前面提到,电压的大小决定直流电机转速。从第三个图V12=Vout1-Vout2可看出,加在电机两端的电压变化随着PWM变化,则其平均值Vave=D*Vcc(D为PWM占空比,VCC为驱动电压)也随着占空比的增大而增大,从而速度也相应增加;反之则降低。 PWM的频率一般选在5k~20kHz。
1.当xIN中有一个恒为低电平,另一个为PWM时:采取正反转与滑动/快衰减,占空比越大,转速越快。
2.当xIN中有一个恒为高电平,另一个为PWM时:采取正反转与制动/慢衰减,占空比越小,转速越快。
1.可通过两个H桥输出的并联控制一个直流电机,这样最大驱动电流可翻倍,这在芯片的数据手册中均有说明;
4.选择集成H桥芯片时,需要考虑的参数有:可承受的工作电流要大于电机的堵转电流,防止堵转时驱动芯片烧毁;导通电阻尽可能小,减少芯片的发热损耗;
5.A4950所能驱动的电流最大也就3.5A。对于一些堵转电流十几安的电机来说是远远不够的。此时常常采取电桥驱动+MOS管的方式自行搭建H桥。
超声电机是一种将压电振子在超声频域的振动能转换为机械能的电动机,它应用压电元件产生的振动驱动移动体移动。根据超声电机的运动机理,由两相频率幅值相等、具有一定相位差的高频交变电压信号来驱动压电振子,使得电机的转子产生旋转运动。超声电机因其低速大转矩b体育,体积小,重量轻。功率密度大,响应速度快,微位移,不受电磁影响等优点,已在透镜精密定位、相机镜头自动聚焦系统、隧道扫描显微镜、压电夹具体、机器人、计算机和医疗设备等领域得到应用。 超声电机虽然结构简单。但其压电元件需要高频激励。目前其驱动电源主要有3大类:一类是利用开关电源技术,由逆变来实现电压升压、能量传递、阻抗匹配和电源隔离,这种方法在国内的行波型超声电机驱动中使用比较广
随着32位DSP的普及,32位处理器已经成为控制领域的主流产品,与传统的微处理器相比速度更快、性能更强、资源丰富,更符合发展的脚步。TMS320F28027是一款32位的DSP,具有运算速度快、稳定性高的优点。本文利用TMS320F28027控制两个步进电机,从而使物体在平面内运动,实现物体在平面内可以任意地画指定的曲线 系统总体方案的设计 图2为悬挂系统控制框图,以TMS320F28027为控制芯片,利用L298N 驱动两个步进电机。步进电机采用42HS4813A4,其额定电流为1.3A,步距角为1.8°,利用LCD-12864液晶显示被控制物的实时坐标。控制2个步进电机正向、反向转动来达到物体在平面内任
的悬挂运动控制系统设计 /
1、 主要性能 l 峰值输出电流高达6A,连续输出电流达3A; l 工作电压高达55V; l Low RDS(ON) typically 0.3W per switch; l TTL/CMOS兼容电平的输入; l 无 “shoot-through” 电流; l 具有温度报警和过热与短路保护功能; l 芯片结温达145℃,结温达170℃时,芯片关断; l 具有良好的抗干扰性。 2、 典型应用 l 驱动直流电机、步机电机 l 伺服机构系统位置与转速 l 应用于机器人控制系统 l 应用于数字控制系统 l 应用于电脑打印机与绘图仪 3、 内部结构和引脚说明 LMD18200外形结构如图1所示,内部电路框图2如图所示。它
一、H桥式电机驱动电路 图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥式驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个三极管组成H的4条垂直腿,而电机就是H中的横杠(注意:图4.12及随后的两个图都只是示意图,而不是完整的电路图,其中三极管的驱动电路没有画出来)。 如图所示,H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。 图4.12 H桥式电机驱动电路 要使电机运转,必须使对角线上的一对三极管导通。例如,如图4.13所示,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机,然后再
的工作原理 /
1引言 随着微步进电机应用的日益广泛,其驱动电路的发展也相当迅速,各类控制芯片的功能越来越丰富,操作也越来越简便。A3977是一种新近开发出来、专门用于双极型步进电机的微步进电机驱动集成电路,其内部集成了步进和直接译码接口、正反转控制电路、双H桥驱动,电流输出2.5A,最大输出功率可接近90W。它主要的设计功能包括:自动混合模式电流衰减控制,PWM电流控制,同步整流,低输出阻抗的DMOS电源输出,全、半、1/4及1/8步进操作,HOME输出,休眠模式以及易实现的步进和方向接口等。其应用电路结构简单、使用及控制方便,有着极其广泛的应用价值。 2A3977工作特点 大多数微步进电机驱动器都需要一些额外的控制线,通过
PIC单片机 proteus H桥驱动直流电机 PWM控制MOSFET搭建的H桥电路驱动直流电机运行仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载) 1.正转- 2.停止- 3.反转- 4.停止 调整到高速时会观察到电机好象在逆向及慢速转动的效果,这是正常的.实际正反转速显示在电机下方 (高电平有效状态) 全桥正向时P1A有效,P1D调制 全桥反向时P1C有效,P1B调制 单片机源程序如下: //----------------------------------------------------------------- // 名称: 用PIC16F690设计的PWM控制器控制H桥电路(MOSFET)驱动
仿真与单片机源码 /
MAX13256 H桥变压器驱动器为构建高达10W的隔离电源提供简单的解决方案。器件采用8V至36V宽范围直流电源供电,为变压器原边绕组提供高达300mA的电流驱动。通过变压器的副边与原边的匝数比设定输出电压,可以产生任意电压的隔离输出。器件具有可调节限流,从而间接限制副边负载电流,通过外部电阻设定MAX13256的限流门限。一旦器件检测到过热或过流故障,即刻触发/FAULT输出。此外,器件还具有低功耗模式,当驱动器不工作时,将整体电源电流降至0.65mA (典型值)。器件具有内部振荡器,支持自主工作模式;外部时钟输入可同步多个MAX13256器件并可精确设定开关频率。内部电路确保工作在固定的50%占空比,确保在使用任何时钟源
设计 /
全球 领先的电机及运动控制开发者 TRINAMIC 近日发布了一款全新的步进电机驱动芯片,驱动电流可达 4 安培,丰富了其现有的微步控制的步进电机驱动产品线 集成预驱动器和功率 MOSFET 管,预驱动部分可以实时计算电机线圈电流,功率 MOSFET 将电流放大驱动电机。 该芯片采用多芯片模组封装技术,将驱动器和放大器封装在一个芯片内 ,实现了最低功耗,目前可用于 4 安培的步进电机驱动器。 TMC2660 的 Rds 为 65 毫欧 ,于 4 安培电流的情况下工作只耗 能 2.8 瓦,与之前最具竞争力的解决方案相比减少了 85% 。新芯片 的低能耗消除了对散热器的需求,实现了高集
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