工作原理
電路分析
這是一個由晶體管構成的 H 橋電機驅動電路 ,以下是對其各部分的介紹:
核心器件
晶體管
:電路中使用了 PNP 型的 SS8550(Q5、Q6 )和 NPN 型的 SS8050(Q9、Q10、Q13、Q14 )。通過不同晶體管的導通與截止組合,實現電機兩端電壓極性的切換,進而控制電機正反轉。比如,當 Q5 和 Q10 導通,Q6 和 Q9 截止時,電流從 Motor L + 流入電機,從 Motor L - 流出,電機朝一個方向轉動;反之則反轉。
二極管(SS14)
:D6、D7、D14、D15 為續流二極管。在電機繞組電流突變時(如晶體管關斷瞬間),繞組會產生反電動勢,續流二極管為該反電動勢提供泄放回路,防止過高電壓擊穿晶體管等器件 ,保護電路。
電阻
偏置電阻
:像 R46、R47、R67、R68 等阻值為 10K 的電阻,用于為晶體管基極提供合適偏置電壓,確定晶體管工作狀態(放大、飽和導通等) 。例如通過調整基極電流,讓晶體管工作在飽和區,實現開關功能。
限流電阻
:如 R56、R57、R66、R69 等 3.3K 電阻,限制流入晶體管基極的電流,避免過大電流損壞晶體管,同時也起到信號匹配和抗干擾作用。
電容
C61(100nF)
:起到濾波作用,濾除電源中的高頻噪聲,使 Motor_5V 電源更加穩定,減少電源波動對電機驅動電路的影響 。
接口與電源
Motor_5V
:為電機驅動電路提供 5V 工作電源。
J3 接口
:可能用于連接外部設備或對電路進行調試、測試等功能 。
Motor L + 和 Motor L-
:電機連接端口,用于連接直流電機,實現電機的驅動控制。
電機正轉狀態
電機正轉狀態, L+高電平1, Q14置1, Q14三極管導通接地,這邊Q10就是0V,那么Q10三極管肯定是斷開的,所以當L+為高電平1時,Q5(L+也為1,又5v上拉,形成不了電壓差,所以斷開) 和 Q10斷開;
電機正轉狀態, L+低電平0,Q14置0,Q14三極管斷開,這邊Q10就是置1(本來Q14斷開也是0V,但是5v上拉變為高),那么Q10三極管就是導通的,所以當L+為低電平0時,Q5 (L+為0,5v上拉,形成電壓差,所以導通)和 Q10導通;
正轉原理
當想要電機正轉時,可使 Q5 和 Q10 導通,Q6 和 Q9 截止 。此時,電流從電源 Motor_5V 出發,經過 Q5、電機(從 Motor L + 流入 )、再經過 Q10 回到地(GND ) 。這樣的電流流向會使電機按一個方向(定義為正轉方向 )轉動 。因為電流按照特定的路徑通過電機繞組,產生的電磁力方向驅動電機正向旋轉。
電機反轉狀態
電機反轉狀態, L-高電平1, Q13置1, Q13三極管導通接地,這邊Q9就是0V,那么Q9三極管肯定是斷開的,所以當L-為高電平1時,Q6(L-也為1,又5v上拉,形成不了電壓差,所以斷開) 和 Q9斷開;
電機反轉狀態, L-低電平0,Q13置0,Q13三極管斷開,這邊Q9就是置1(本來Q13斷開也是0V,但是5v上拉變為高),那么Q9三極管就是導通的,所以當L-為低電平0時,Q6 (L-為0,5v上拉,形成電壓差,所以導通)和 Q9導通;
反轉原理
若要電機反轉,需讓 Q6 和 Q9 導通,Q5 和 Q10 截止 。電流路徑變為從電源 Motor_5V 出發,經過 Q6、電機(從 Motor L - 流入 ),再經過 Q9 回到地(GND ) 。由于電流在電機繞組中的流向與正轉時相反,產生的電磁力方向改變,從而驅動電機反向旋轉。
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使用MOSFET的H橋電機驅動電路

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