电机驱动电路之H桥基本知识——Trinamic电机驱动芯片

H桥是一种电子电路，可使其连接的负载或输出端两端电压反相/电流反向。

这类电路可用于机器人及其它实作场合中直流电动机的顺反向控制及转速控制 、步进电机控制（双极型步进电机还必须要包含两个H桥的电机控制器），

电能变换中的大部分直流-交流变换器（如逆变器及变频器）、部分直流-直流变换器（推挽式变换器）等，以及其它的功率电子装置。

　　H桥是一个典型的直流电机控制电路，因为它的电路形状酷似字母H，故得名曰“H桥”。

4个三极管组成H的4条垂直腿，而电机就是H中的横杠（注意：概述图中只是简略示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。

H桥电路中间有一个直流电机M。D1、D2、D3、D4是MOS-FET的续流二极管；

开关状态

下面以控制一个直流电机为例，对H桥的几种开关状态进行简单的介绍，其中正转和反转是人为规定的方向，实际工程中按照实际情况进行划分即可。

正转

通常H桥用来驱动感性负载，这里我们来驱动一个直流电机：

此时假设电机正转，电流依次经过Q1、M、Q4 ，如下图中红色线条所示。

反转

另外一种状态则是电机反转，此时四个开关元器件的状态如下：

此时电机反转，电流依次经过Q2、M、Q3 ，如下图中红色线条所示。

调速

如果要对直流电机调速，其中的一种方案就是：

这样就达到了降低转速的效果，如果需要增加转速，则将输入PWM的占空比设置为100%，电流方向如下图中红色线条所示。

停止状态

这里以电机从正转切换到停止状态为例。

正转时Q1和Q4是打开状态，这时候如果关闭Q1和Q4，直流电机内部可以等效成电感，也就是感性负载，电流不会突变，那么电流将继续保持原来的方向进行流动，这时候我们希望电机里的电流可以快速衰减。

这里有两种办法。

第一种：

关闭Q1和Q4，这时候电流仍然会通过反向续流二极管进行流动，此时短暂打开Q1和Q3从而达到快速衰减电流的目的，电流方向如下图中红色线条所示。

第二种：

准备停止的时候，关闭Q1、打开Q2，这时候电流并不会衰减地很快，电流循环在Q2、M、Q4之间流动，通过MOS-FET的内阻将电能消耗掉。

补充-另外一种H桥电路

上文中是包含4个N型MOS管的H桥，

另外还有包含2个N型、2个P型MOS管的H桥，下图就是这种H桥电路。

它由2个P型场效应管Q1、Q2与2个N型场效应管Q3、Q4组成，桥臂上的4个场效应管相当于四个开关。

相对于前文4个N型MOS管的H桥电路，此电路的一个优点就是无论控制臂状态如何（绝不允许悬空状态），H桥都不会出现“共态导通”（短路）。

MOS管开关电路原理

P型MOS管在栅极为低电平时导通，高电平时关闭。

N型MOS管在栅极为高电平时导通，低电平时关闭。

正转

场效应管是电压控制型元件，栅极通过的电流几乎为“零”。

正因为这个特点，在连接好上图电路后，控制臂1置高电平（U=VCC）、控制臂2置低电平（U=0）时，Q1、Q4关闭，Q2、Q3导通。

此时，电机左端低电平、右端高电平，所以电流沿箭头方向流动，设定此时为电机正转。

下面是Trinamic电机驱动芯片 的步进电机系统架构。

可以看到，芯片集成了预驱，检测和保护电路。预驱也包含微步相序和分配逻辑。

芯片内部也集成了功率桥来节省外围器件。

中国一汽申请无线电池管理系统专利，提高了电池模块的设计灵活性和组装效率

金融界2024年4月27日消息，据国家知识产权局公告，中国第一汽车股份有限公司申请一项名为“一种车辆的无线电池管理系统以及车辆“，公开号CN117922374A，申请日期为2023年12月。

专利摘要显示，本申请提供了一种车辆的无线电池管理系统以及车辆，其中，该系统包括：无线电池管理模块，用于基于无线通信技术实时获取电池的工作信息，以形成对电池的数据监控，电源供电模块，用于对车辆中的多个其他芯片供电，并在车辆的至少一个其他芯片出现异常时，生成使能信号，以通过使能信号驱动外部驱动芯片切断接触器高压回路，高压环路互锁模块，用于向外部高压接插件发送脉冲宽度调制信号，以及用于对返回信号进行检测，并根据检测到的返回信号，对H桥驱动芯片进行控制，以确定外部高压接插件的连接状态。提高了电池模块的设计灵活性、电池包的能量密度和组装效率，确保了整个系统的功能完整性和稳定性，实现了H桥驱动芯片的锁定和解锁功能。

本文源自金融界

相关问答

l298n驱动电路中芯片外的二极管H电路的作用是什么?

使motor两端的电压维持在0~Vs之间(不考虑二极管的导通电压),防止motor两端电压过高或者过低,线上电压小于0时下端两个二极管跟地导通,大于VS时上端两个二极...

打开U盘提示“请将磁盘插入驱动器H”是怎么回事?-ZOL问答

出现“请将磁盘插入驱动器”类似的提示,一般都是存储芯片的故障,因为控制芯片在工作,而检测不到存储芯片,故有此提示。当然你可以换几台电脑试下,如果问题依旧...

哪种电机驱动芯片可以输入高电压，大电流?

一、用的最多的一个H桥驱动芯片:L928N这个芯片是很简单,很便宜,而且很容易买到,一个芯片里面就集成了2路的H桥电路,还带PWM控制和电流采集。但是它有2个严...

mx1508芯片资料?

MX1508为四通道双路有刷直流马达驱动IC。该产品为电池供电的玩具、低压或者电池供电的运动控制应用提供了一种集成的有刷直流马达驱动解决方案。电路内部集...

电机驱动芯片怎么接线?

电机驱动芯片的接线方法会根据具体的芯片型号和电机类型有所不同,但一般来说,可以按照以下步骤进行接线:1.首先,确定驱动芯片的供电电压范围,并连接正确的电...

ir2136s驱动芯片引脚功能?

①电源供电模块电路,正弦波与方波的电源供电电路相同,开发板上的电源模块都由LM2576系列芯片和ASM1117芯片组成,分别提供+15V、+5V、+3.3V的电压,三种大小的...

为什么要半桥驱动芯片?

半桥驱动芯片是一种电力电子器件,它能够将直流电源转换成交流电源,用于驱动电机等负载。半桥驱动芯片具有稳定性高、功率损耗小、效率高等优点,因此在工业自动...

汽车车门电路故障分析具体应该怎么做

[回答]1.汽车车门电路故障具体故障要具体分析,不能误判或漏判。2.电动车窗由两个半桥智能功率驱动芯片BTS7960B组成的H桥驱动。中央门锁、后视镜、加热器...

全桥驱动芯片与半桥驱动芯片差别?

关于这个问题,全桥驱动芯片和半桥驱动芯片都是用于电机控制的芯片。它们的主要区别在于:1.输出功率不同:全桥驱动芯片的输出功率比较大,适用于高功率电机的...

各类汽车电动车窗升降器的电机的选取_汽配人问答

[回答]有多种故障诊断能力,能够及时识别出短路、断路、过热、过载等故障。本文结合汽车车门控制模块设计的项目实践,重点介绍了电动车窗部分的硬...本文...