直流电机H桥驱动方案选择及性能分析

"关于直流电机 H 桥驱动方案的选择" 本文将详细介绍直流电机 H 桥驱动方案的选择，讨论为什么要使用分立元件构建 H 桥驱动，为什么不选择 L298 集成电路桥，为什么要使用 MOS 管等问题。同时，本文还将分析 H 桥驱动电路的性能，比较双极性晶体管和 MOS 管构成的 H 桥驱动电路的差异。 一、背景 在制作小车的过程中，选择合适的直流电机 H 桥驱动方案是非常重要的。为何要用分立元件构建 H 桥驱动？为何不选择 L298 集成电路桥？为何要使用 MOS 管？这些问题都是小车爱好者在制作过程中需要考虑的。 二、分析内容界定 本文主要讨论 H 桥驱动电路的电路原理和性能分析，不涉及控制 H 桥的方法、PWM 实现和过流保护等问题。 三、H 桥原理简述 H 桥驱动电路是一种常见的电路，主要实现直流电机的正反向驱动。其典型电路形式如下所示： [pic] 从图中可以看出，电路形状类似于字母“H”，而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的，所以称之为“H 桥驱动”。4 个开关所在位置就称为“桥臂”。 H 桥驱动电路可以实现电机的正反向驱动，同时也可以产生另外两个电机的工作状态：刹车和惰行。刹车状态下，电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势。惰行状态下，4 个开关全部断开，电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。 四、几种典型 H 桥驱动电路分析 在分析 H 桥驱动电路的性能之前，首先要确定 H 桥要关注那些性能：效率、安全性、电压和电流。效率是指驱动电路将输入的能量尽量多的输出给负载，驱动电路本身最好不消耗或少消耗能量。安全性是指不能同侧桥臂同时导通。电压是指能够承受的驱动电压。电流是指能够通过的驱动电流。 双极性晶体管构成的 H 桥驱动电路和 MOS 管构成的 H 桥驱动电路是两种典型的 H 桥驱动电路。双极性晶体管构成的 H 桥驱动电路的优点是控制方便，速度快，寿命长于有接点的开关（继电器）。MOS 管构成的 H 桥驱动电路的优点是控制更加方便，速度更快，寿命更长于双极性晶体管。 在选择 H 桥驱动方案时，需要考虑到电路的性能指标，选择合适的电路结构和元件，以满足小车的设计要求。 五、结论 选择合适的直流电机 H 桥驱动方案是非常重要的。需要考虑到电路的性能指标，选择合适的电路结构和元件，以满足小车的设计要求。在制作小车的过程中，需要认真考虑这些问题，以确保小车的安全性和可靠性。