H桥电路驱动有刷直流电机方案解析-KIA MOS管
有刷直流电机
有刷直流电机是一种直流电机，有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。
直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使电机旋转带动负载。
由于电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复杂，可靠性差，故障多，维护工作量大，寿命短，换向火花易产生电磁干扰。
工作原理
有刷直流电机的工作原理图如图2-1所示。在有刷直流电机的固定部分有磁铁，这里称作主磁极;固定部分还有电刷。转动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。
图2-1所示的两极有刷直流电机的固定部分(定子)上装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分(转子)上装设电枢铁芯。定子与转子之间有一气隙。
在电枢铁芯上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。
换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。
H桥电路的有刷直流电机驱动
高边电压线性控制
在该有刷直流电机驱动的驱动器电路示例中，可以通过线性控制高边Pch MOSFET来更改OUT引脚的H电压，从而控制施加到电机的电压。
OUT引脚的H电压由施加到Vref引脚的直流电压控制，理论上的电压与施加到Vref的电压相同。这就可以控制电机的转速/转矩。
在该示例中，当高边MOSFET（Q1，Q3）通过H桥切换控制逻辑导通时，运算放大器会给高边MOSFET的栅极偏压，使MOSFET导通，并且MOSFET的漏极电压被反馈至运算放大器的同相输入。
根据运算放大器反馈电路的原理，该电路执行反馈控制，以使反相输入和同相输入具有相同的电压。
在该示例中，施加到Vref引脚的电压=运算放大器的反相引脚电压等于运算放大器同相引脚=MOSFET的漏极电压=OUT引脚的H电压。由于该反馈电路的增益为+1，因此Vref和OUT的电压比也为1:1。
可能对于反馈到该同相引脚的电路感觉有点不协调，但是由于Pch MOSFET为活动状态的L，因此会反馈运算放大器输出的反向电压。这与使用PNP晶体管作为升压器的反馈电路的思路相同。
有刷直流电机驱动的H桥控制电路的工作与“输出状态的切换”中所述的工作相同。
关键要点:
有刷直流电机驱动时，可以线性控制H桥电路高边电压的电路结构。
有刷直流电机驱动时，通过控制OUT引脚的H电压，可以线性控制电机转速/转矩。
联系方式：邹先生
联系电话：0755-83888366-8022
手机：18123972950
QQ：2880195519
联系地址：深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1
请搜微信公众号:“KIA半导体”或扫一扫下图“关注”官方微信公众号
请“关注”官方微信公众号:提供 MOS管 技术帮助
免责声明：本网站部分文章或图片来源其它出处，如有侵权，请联系删除。
