H橋是一種電子電路，可使其連接的負(fù)載或輸出端兩端電壓反相/電流反向。

這類電路可用于機(jī)器人及其它實作場合中直流電動機(jī)的順反向控制及轉(zhuǎn)速控制、步進(jìn)電機(jī)控制（雙極型步進(jìn)電機(jī)還必須要包含兩個H橋的電機(jī)控制器），

電能變換中的大部分直流-交流變換器（如逆變器及變頻器）、部分直流-直流變換器（推挽式變換器）等，以及其它的功率電子裝置。

　　H橋是一個典型的直流電機(jī)控制電路，因為它的電路形狀酷似字母H，故得名曰“H橋”。

4個三極管組成H的4條垂直腿，而電機(jī)就是H中的橫杠（注意：概述圖中只是簡略示意圖，而不是完整的電路圖，其中三極管的驅(qū)動電路沒有畫出來）。

H橋電路中間有一個直流電機(jī)M。D1、D2、D3、D4是MOS-FET的續(xù)流二極管；

開關(guān)狀態(tài)

????下面以控制一個直流電機(jī)為例，對H橋的幾種開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行簡單的介紹，其中正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)是人為規(guī)定的方向，實際工程中按照實際情況進(jìn)行劃分即可。

正轉(zhuǎn)

????通常H橋用來驅(qū)動感性負(fù)載，這里我們來驅(qū)動一個直流電機(jī)：

• 打開Q1和Q4

• 關(guān)閉Q2和Q3

????此時假設(shè)電機(jī)正轉(zhuǎn)，電流依次經(jīng)過Q1、M、Q4 ，如下圖中紅色線條所示。

?

反轉(zhuǎn)

????另外一種狀態(tài)則是電機(jī)反轉(zhuǎn)，此時四個開關(guān)元器件的狀態(tài)如下：

• 關(guān)閉Q1和Q4

• 打開Q2和Q3

????此時電機(jī)反轉(zhuǎn)，電流依次經(jīng)過Q2、M、Q3 ，如下圖中紅色線條所示。

調(diào)速

????如果要對直流電機(jī)調(diào)速，其中的一種方案就是：

• 關(guān)閉Q2和Q3

• 打開Q1 ，Q4上給它輸入50%占空比的PWM波形

?????這樣就達(dá)到了降低轉(zhuǎn)速的效果，如果需要增加轉(zhuǎn)速，則將輸入PWM的占空比設(shè)置為100%，電流方向如下圖中紅色線條所示。

停止?fàn)顟B(tài)

????這里以電機(jī)從正轉(zhuǎn)切換到停止?fàn)顟B(tài)為例。

????正轉(zhuǎn)時Q1和Q4是打開狀態(tài)，這時候如果關(guān)閉Q1和Q4，直流電機(jī)內(nèi)部可以等效成電感，也就是感性負(fù)載，電流不會突變，那么電流將繼續(xù)保持原來的方向進(jìn)行流動，這時候我們希望電機(jī)里的電流可以快速衰減。

????這里有兩種辦法。

????第一種：

????關(guān)閉Q1和Q4，這時候電流仍然會通過反向續(xù)流二極管進(jìn)行流動，此時短暫打開Q1和Q3從而達(dá)到快速衰減電流的目的，電流方向如下圖中紅色線條所示。

?第二種：

????準(zhǔn)備停止的時候，關(guān)閉Q1、打開Q2，這時候電流并不會衰減地很快，電流循環(huán)在Q2、M、Q4之間流動，通過MOS-FET的內(nèi)阻將電能消耗掉。

?

補(bǔ)充-另外一種H橋電路

????上文中是包含4個N型MOS管的H橋，

另外還有包含2個N型、2個P型MOS管的H橋，下圖就是這種H橋電路。

它由2個P型場效應(yīng)管Q1、Q2與2個N型場效應(yīng)管Q3、Q4組成，橋臂上的4個場效應(yīng)管相當(dāng)于四個開關(guān)。

?

相對于前文4個N型MOS管的H橋電路，此電路的一個優(yōu)點(diǎn)就是無論控制臂狀態(tài)如何（絕不允許懸空狀態(tài)），H橋都不會出現(xiàn)“共態(tài)導(dǎo)通”（短路）。

MOS管開關(guān)電路原理

??? P型MOS管在柵極為低電平時導(dǎo)通，高電平時關(guān)閉。

??? N型MOS管在柵極為高電平時導(dǎo)通，低電平時關(guān)閉。

正轉(zhuǎn)

????場效應(yīng)管是電壓控制型元件，柵極通過的電流幾乎為“零”。

?????正因為這個特點(diǎn)，在連接好上圖電路后，控制臂1置高電平（U=VCC）、控制臂2置低電平（U=0）時，Q1、Q4關(guān)閉，Q2、Q3導(dǎo)通。

????此時，電機(jī)左端低電平、右端高電平，所以電流沿箭頭方向流動，設(shè)定此時為電機(jī)正轉(zhuǎn)。

下面是Trinamic電機(jī)驅(qū)動芯片的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)。

?可以看到，芯片集成了預(yù)驅(qū)，檢測和保護(hù)電路。預(yù)驅(qū)也包含微步相序和分配邏輯。

芯片內(nèi)部也集成了功率橋來節(jié)省外圍器件。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-427483.html

到了這里，關(guān)于電機(jī)驅(qū)動電路之H橋基本知識---Trinamic電機(jī)驅(qū)動芯片的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！