PWM调速,三极管组成的H桥电路

作者&投稿:单于诸 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
帮分析一下这几只三极管组成的H桥电路 有图~

电路应该画错了,PNP管的偏置不正确,不能工作,应该是发射极、集电极互换;
如此,则控制点 A、C可以并联为E点,B、D并联为F点,同时E、F信号互为反相;
这样就能保证电路工作时,每一边只有一个管子导通,E、F信号翻转则电机就跟着反转了;

H桥驱动电机,一般都是驱动直流电机,小功率的,电流范围不是很大。
要想电机能转动并且能调节方向,采用H桥是比较理想的电子换向驱动。
H桥的基本电路一般如下图:

其中Q1和Q3作为上桥臂,Q2和Q4作为下桥臂
图中只有对角线的管子开通时,电机才能转动。比如:
Q1,Q4开通,电机正转
Q2,Q3开通,电机反转
Q1,Q3或者Q2,Q4开通时,电机处于制动停止状态。

图中,应尽量避免同一个桥臂的两个管子导通,比如Q1,Q2同时导通或者Q3,Q4同时导通,都会引起管子的烧毁。

图中,上桥臂Q1和Q3采用PNP型三极管,Q2和Q4采用NPN三极管,因为Q1和Q3是高端驱动,采用了PNP管子就避免带来驱动电路设计的麻烦。
如果采用三极管和MOS管的结合,
那么只要把Q2和Q4替换成N沟通的MOS管就可以,
因为N沟通的MOS管比较成熟,也比较常见,价格也OK。
下图是具体的电路图:

一、电机调速模块. 我们的设计思路是先产生占空比可调的方波(方法有多种,一是用555构成多谐振荡器。
二、可以利用单片机产生PWM方波)+4功率器件构成的H桥电路,用以驱动直流电机转动.当然还许多驱动方案,比如三极管-电阻作栅极驱动\低压驱动电路的简易栅极驱动,还有可以直接用个MCU产生PWM外加一个MOS管驱动也可以。
1.1直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。
2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。
1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。
2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。
3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。
4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。
5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 考虑到以上的因素我们采用555多谐振荡器产生占空比可调的方波+4功率器件构成的H桥来驱动直流电机.电路图如下:
1.2、电机调速模块的电路图功能分析 555通过可调电阻可以实现占空比可调的方波,即组成占空比可调的多谐振荡器。 多谐振荡器实现占空比可调的方波的功能分析: 电源接通瞬间,电容C2上的初始电压为0,施密特触发器输出电压为U为高电平,与此同时由于集电极开路输出端(7脚)对地断开,电源通过R5、R7开始对电容C充电,电路进入暂稳态I状态。此后电路按下列四个阶段周而复始地循环,产生周期性的输出脉冲。
(1) 暂稳态I阶段,VCC通过R5。R7向电容C充电,电容C的电压Uc按指数上升,在UC高于2/3VCC之前,定时器暂时维持‘1’的状态,输出为高电位。
(2) 翻转I阶段,电容C继续充电,当Uc高于2/3VCC后,定时器翻转为‘0’的状态,输出为低电位。此时,集电极开路输出端(7脚)由对地断开变为导通。
(3) 暂稳态II阶段,电容C开始经历R7、R6对地(7脚)放电,Uc按照指数下降,在Uc低于1/3VCC之前,定时器依然维持‘0’的状态。输出为低电位。
(4) 翻转II阶段,电容C继续放电,当Uc低于1/3VCC后,定时器翻转为‘1’状态,输出为高电位。此时,集电极开路输出端(7脚)由对地导通变为对地断开。此后,振荡器又回复到暂稳态I状态。
(5) 可以通过调节R6的大小来调节定时器输出方波的占空比。 Uln2003芯片是16脚七路电机驱动芯片,这块芯片在这里可以看作是七非门芯片,作用是保证10脚和14脚的输出SINGLE1和SINGLE2的输出为一高一低。芯片中的二极管起到分流的作用。电路图的右部分的作用是通过调节电机的正转与反转来调节电机的转速,当SINGLE1为高 SINGLE2为低时,三极管Q2,Q3,Q5导通,Q1,Q4,Q6截止,电机1端通过Q5接地,Vcc通过Q2直接押在电机2端,此时电机2端电位高于1端,电机反转;当SINGLE1为低SINGLE2为高时,电机正转。当某一时刻占空比大于50%时,电机呈现正转加速或是反转减速状态;某一时刻占空比小于50%时,电机呈现正转减速或是反转加速状态。电机就是通过矩形波占空比的不同来调节转速的,电机呈现出来的转速是平均速度。
三、电机测速模块电路以及功能分析 我们的设计思路是利用光电隔离器件以及BCD计数器实现直流电机测速模块电路.利用电机转动时带动纸片遮挡光耦,使其发光二极管发出的红外光被其中的。

原因在于电动机没有串联电感,而且频率太低,并且电动机空载
电动机空载时可看作大电容。一加电压立刻就全力加速到达最高速,反向电动势达到峰值。外加电压撤销后,它就是个发电机,两端维持着他的电动势,接近于刚才施加的电压的峰值,还没等他慢下来,第二个脉冲又来,因此永远维持在峰值

在电机两端并联阻容吸收元件,(就是一个电阻串联一个电容)具体数值电阻可以几个欧姆,电容可以几个微法,试着来。

是不是没有加续流二极管,三极管不能关断


甘洛县19353952058: PWM调速,三极管组成的H桥电路 -
谈庄复方: 原因在于电动机没有串联电感,而且频率太低,并且电动机空载 电动机空载时可看作大电容.一加电压立刻就全力加速到达最高速,反向电动势达到峰值.外加电压撤销后,它就是个发电机,两端维持着他的电动势,接近于刚才施加的电压的峰值,还没等他慢下来,第二个脉冲又来,因此永远维持在峰值

甘洛县19353952058: 请问如图所示的H桥电路各个三极管是怎么导通和截止的呢? -
谈庄复方: 设:当PWM1长时间为高,调节PWM2的占空比来调节电机的转速及开关时,电机是正转;其电路工作原理是:一:PWM1长时间高,Q1导通,Q2导通,Q3、Q4截止. 此时: 当PWM2为高时,Q8导通,Q7导通,Q5、Q6截止;由...

甘洛县19353952058: 采用555定时器输出PWM波,由三极管搭建H桥作为电机的驱动电路 PWM波的占空比为0%~90% 电机可以正反转 -
谈庄复方: 555可以做到pwm输出电路,三极管可以做出H-桥 占空比0%=输出常0没有任何作用,不可能令电机正反转!

甘洛县19353952058: 利用三极管组成双H电路驱动直流电动机,,,双H!!!求教育 -
谈庄复方: 一.电机调速模块. 我们的设计思路是先产生占空比可调的方波(方法有多种,一是用构成多谐振荡器.二可以利用单片机产生PWM方波)+4功率器件构成的H桥电路,用以驱动直流电机转动.当然还许多驱动方案,比如三极管-电阻作栅极驱动\低压...

甘洛县19353952058: 如何用三极管个mos管做H桥驱动电机?求电路 -
谈庄复方: H桥驱动电机,一般都是驱动直流电机,小功率的,电流范围不是很大. 要想电机能转动并且能调节方向,采用H桥是比较理想的电子换向驱动. H桥的基本电路一般如下图: 其中Q1和Q3作为上桥臂,Q2和Q4作为下桥臂 图中只有对角线的...

甘洛县19353952058: 咋样做大功率H桥(能通过5安电流)呢?电路图以及原件需要些啥?电路图,,非常感谢,我就想自己做一个. -
谈庄复方: 只需要使用两片BTS7970电机驱动芯片组成H桥就可以.PWM控制频率f < 1 kHz时通流为60ma .接线电路图如图所示

甘洛县19353952058: 用三极管可以搭出像继电器那样控制电机转的电路吗 -
谈庄复方: 完全可以~!用H桥!不仅可以控制转动还可以控制正反转!http://t1.baidu.com/it/u=2141067402,2334402187&fm=23&gp=0.jpg

甘洛县19353952058: 请教H桥的PWM驱动
谈庄复方: 第二个电路比较常见,第一个电路也行,不过PWM控制的MOS管需要反并联一个二极管,不然电机没有续流回路.

甘洛县19353952058: 单片机 pwm H桥 IR2110 -
谈庄复方: 1.2110只能驱动上下一只桥臂.如果你要用一片驱动一个全桥,可以采用213X,可驱动三相全桥,驱动H型全桥浪费一路就浪费一路.肯定比两片2110便宜,可靠性也要好一些.2110只能驱动一个桥臂,如果非要用它的每一路输出驱动一只上管和另外一路的下管的话,会短路的,不信你仔细分析一下2110的接线图.2.在211x或者213x的输入侧是共逻辑地的,所以可以共一路控制,也就是说用两个引脚就可以了.如果通过反相器,用一个引脚就可以了.3.用2136能方便一点.如果你的成本允许,可以采取四路15V独立供电的开关电源+光电耦合器,电路简单,性能也更好.不过开关电源很贵.

甘洛县19353952058: 方波放大后极
谈庄复方: 我们的设计思路是先产生占空比可调的方波(方法有多种,一是用555构成多谐振荡器.二可以利用单片机产生PWM方波)+4功率器件构成的H桥电路,用以驱动直流电机转动.当然还许多驱动方案,比如三极管-电阻作栅极驱动\低压驱动电路的简...

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