直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制比較通用的做法是通過(guò)H橋電路來(lái)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn),所謂H橋電路是由四個(gè)晶體管/場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的電路,構(gòu)成兩個(gè)橋臂,在同一時(shí)刻上下橋臂不同時(shí)導(dǎo)通,控制兩個(gè)橋臂對(duì)角的管子導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)??梢酝ㄟ^(guò)分立元器件搭電路實(shí)現(xiàn)也可以使用專用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC來(lái)實(shí)現(xiàn),下面分情況介紹。
1?
使用分立元器件搭建H橋驅(qū)動(dòng)電路
下圖設(shè)計(jì)了一個(gè)H橋驅(qū)動(dòng)電路,使用三極管實(shí)現(xiàn)的,具有兩個(gè)輸入端:PWM1和PWM2,電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)的邏輯如下:
電機(jī)正轉(zhuǎn)控制:PWM1為低電平;PWM2為高電平,這時(shí)Q13和Q16導(dǎo)通,Q14和Q15截止,電流的方向?yàn)椋篤CC→Q13→電機(jī)→Q16→GND,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正轉(zhuǎn)控制。
電機(jī)翻轉(zhuǎn)控制:PWM1為高電平;PWM2為低電平,這時(shí)Q14和Q15導(dǎo)通,Q13和Q16截止,電流的方向?yàn)椋篤CC→Q14→電機(jī)→Q15→GND,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的反轉(zhuǎn)控制。
通過(guò)分立元器件搭建電路電路的邏輯比較清晰,但是所使用的元器件比較多,而且在編程時(shí)要尤其注意死區(qū)時(shí)間的控制,對(duì)于初學(xué)者而言可能會(huì)出現(xiàn)頻繁燒管子的情況。
2?
使用專用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC來(lái)實(shí)現(xiàn)
電機(jī)在各行各業(yè)應(yīng)用廣泛,如兒童玩具、自動(dòng)閥門、電磁門鎖等,所以各大半導(dǎo)體公司都有電機(jī)專用的驅(qū)動(dòng)IC,以RZ7899為例,這是一款直流雙向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,它有兩個(gè)輸入接口用來(lái)控制電機(jī)前進(jìn)、 后退及制動(dòng)。其工作電壓的范圍為3.0V~25V,具有緊急停止功能、過(guò)熱保護(hù)功能、短路保護(hù)功能等,封裝為SOP8,體積小,占用較小的PCB空間。利用RZ7899所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路如下圖所示。
電機(jī)正轉(zhuǎn)控制:A1為高電平,A2為低電平,F(xiàn)O輸出高電平,BO輸出低電平,電機(jī)正轉(zhuǎn)。
電機(jī)反轉(zhuǎn)控制:A1為低電平,A2為高電平,F(xiàn)O輸出低電平,BO輸出高電平,電機(jī)反轉(zhuǎn)。
電機(jī)停轉(zhuǎn)控制:A1為低電平,A2為低電平,F(xiàn)O輸出高阻狀態(tài),BO輸出高阻狀態(tài),電機(jī)自由停止;
電機(jī)緊急制動(dòng):A1為高電平,A2為高電平,F(xiàn)O輸出高電平,BO輸出高電平,電機(jī)緊急制動(dòng)停止。
由以上邏輯可知,電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)IC具有外設(shè)元器件少、邏輯簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),使用非常方便。
3?兩種方案優(yōu)缺點(diǎn)比較
使用分立元器件搭建的電路其邏輯比較清晰,電路工作原理一目了然,但是其缺點(diǎn)多于優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)有:元器件比較多占用PCB空間、死區(qū)不容易控制。
而使用專用的驅(qū)動(dòng)IC可以大大減少分立元器件的數(shù)量,減少PCB空間的占用,專用IC具有死區(qū)控制,可以保證管子的安全運(yùn)行,并且專用IC的性價(jià)比較高。
綜上所述,使用專用IC可以非常方便的實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制,建議優(yōu)先使用專用IC。
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