MOS管直流电机驱动电路设计解析-KIA MOS管
MOS管直流电机驱动电路
一个简单的直流电机驱动电路：如图所示，用2个PMOS和4个NMOS可以组成只需要一个控制端的直流电机驱动电路。
工作原理：
当Q6输入为低电平时，Q6的GS不导通，Q5的G级为高电平，Q5导通，所以R2左侧为低，Q1导通，Q6的D级为高电平，Q4导通，Q3不导通，Q2不导通，电流从Q1流过Q4，电机正转。
当Q6输入为高电平时，Q6导通，R5左侧为低电平，Q3导通，Q4不导通，Q5不导通，R2左侧为高电平，Q2导通，Q1不导通，电流从Q3流过Q2，电机反转。
如图中N、S极下各根导体所受电磁力的方向，如图中箭头所示。电磁力对转轴形成顺时针方向的转矩，驱动转子而使其旋转。
由于每个磁极下元件中电流方向不变，故此转矩方向恒定，称为直流电动机的电磁转矩。如果直流电动机轴上带有负载，它便输出机械能，可见直流电动机是一种将电能够转化成机械能的电气装置。
直流电动机是可逆的，根据不同的外界条件而处于不同的运行状态。当外力作用使其旋转，驶入机械能时，电机处于发电机状态，输出电能;当在电刷两端施加电压输入电能时，电机处于电动机状态，带动负载旋转输出机械能。
目前斩波器大都采用既能控制其导通又能控制其关断的全控型器件，如功率晶体管(GTR)、可关断晶闸管(GTO)、场效应管(MOS管)、绝缘栅双极晶体管(IGBT )等。
电力晶体管的优点是饱和压降低、载流密度大，但是驱动电流较大。
电力场效应管是用栅极电压来控制漏极电流的，因此它的一个显著特点是驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快、工作频率高，但是电力MOSFET的电流容量小、耐压低、导通压降大，适用于小功率电力电子装置。
由于功率场效应晶体管(Power MOSFET)是一种单极型电压控制器件，具有开关速度快、高频特性好、输入阻抗高、驱动功率小、热稳定性优良、无二次击穿问题、安全工作区宽和跨导线性度高等显著特点，因而在各类中小功率开关电路中得到了广泛的应用。
因此直流电机控制系统使用功率MOS管作为功率开关器件。功率开关器件的选取非常关键，如果选择的功率管容量、耐压过大，则将大幅增加控制系统的成本;
如果功率管的耐压及电流容量偏小，则在工作过程中经常无端出现管子烧毁的现象。
纯硬件原理样机的主功率及其驱动电路根据设计方案采用DC-AC三相桥式逆变电路，24V主功率电路如图所示:
续流二极管选用快速恢复二极管,额定电流为3A,额定电压为40V恢复时间为10nS。
对输入端和输出端接有感性元件时，如控制接触器的线圈等，则在它们两端并联续流二极管(直流电路)和阻容吸收电路，以抑制电路断开时产生的电弧对功率电路的影响。
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