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1861_什么是H桥

Grey

全部学习内容汇总: GitHub - GreyZhang/g_hardware_basic: You should learn some hardware design knowledge in case hardware engineer would ask you to prove your software is right when their hardware design is wrong!

1861_什么是H

H桥电路可以用来实现对DC电机的驱动,而且可以实现正反转的控制。配合PWM,可以实现转速的调整。

主题由来介绍

这一条学习笔记还是派生于对芯片L9945的分析学习,而H桥是其中的一个典型的应用。然而,之前对于这部分的知识有效积累并不多。

资料整理过程说明

我找到的一个知识讲解的参考链接: What Is an H-Bridge?

要点细节分析

  • H桥的电路可以实现对DC电机的正反转控制。
  • 通常可能会配合微控制器,比如说 Arduino 来进行信号的控制,以此实现控制电机的目的。

  • 开关的控制按照上面的选择来就可以实现电机的转动,如果按照正负接线一致为正转的话,此时电机正转。

    • 按照这样的开关控制组合,电机可以实现反转。

  • 实际的电路设计中,可以用 MOSFET 来取代概念图中的开关。而 MOSFET 是可以作为开关来用的,因此可以实现一个可控的H桥设计。

  • 继续上面的设计电路,如果考虑选择 MOSFET 的话,需要考虑 MOSFET 的电流承受能力。
  • 此外,这里的设计在上半桥选择了 PMOS ,目的是为了让电机的驱动可以获取更大的电压。如果使用 NMOS ,当采用 Arduino 等 MCU 的管脚进行驱动的时候,电机的驱动电压很有限。
  • 结合上面的信息,加上我之前看过的 MOSFET预驱 ,可以知道如果驱动功率大一些的电机可以配合 MOSFET预驱 来实现。

  • 保护二极管,其实就是之前已经整理过的续流二极管。这里需要注意的是,续流二极管需要结合 MOSFET 的方向来设计。
  • 如果需要控制电机的转速,可以使用PWM信号来实现速度的控制。
  • 这里提到了每一个开关的电阻作用是为了限流,如果采用了预驱设计,其实这部分设计也不需要考虑了。

小结

虽然这部分介绍不见得是最通用或者常用的H桥设计,比如是否真的是需要PMOS等。但是,至少能够让人理解H桥的概念以及实现的机理。

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