【扫盲贴】H桥式电机驱动电路原理

gxlujd · 发表于 2005-9-23 11:19:39

本文摘自：《机器人探索》

一、H桥式电机驱动电路

图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥式驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。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：图4.12及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。

如图所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。

图4.12 H桥式电机驱动电路

要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如图4.13所示，当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。

当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向）。

图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动

图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。

当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的箭头表示为逆时针方向）。

图4.14 H桥电路驱动电机逆时针转动

二、使能控制和方向逻辑

驱动电机时，保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。

基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。

图4.155所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。4个与门同一个“使能”导通信号相接，这样，用这一个信号就能控制整个电路的开关。而2个非门通过提供一种方向输人，可以保证任何时候在H桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。（与本节前面的示意图一样，图4.15所示也不是一个完整的电路图，特别是图中与门和三极管直接连接是不能正常工作的。）

图4.15 具有使能控制和方向逻辑的H桥电路

采用以上方法，电机的运转就只需要用三个信号控制：两个方向信号和一个使能信号。如果DIR－L信号为0，DIR－R信号为1，并且使能信号是1，那么三极管Q1和Q4导通，电流从左至右流经电机（如图4.16所示）；如果DIR－L信号变为1，而DIR－R信号变为0，那么Q2和Q3将导通，电流则反向流过电机。

图4.16 使能信号与方向信号的使用

实际使用的时候，用分立件制作H桥式是很麻烦的，好在现在市面上有很多封装好的H桥集成电路，接上电源、电机和控制信号就可以使用了，在额定的电压和电流内使用非常方便可靠。比如常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。

judy58 · 发表于 2005-9-25 19:42:21

enable＝1，dir_l=dir_r的时候,由于电机两边电势相等...不产生电流

enable=0,dir_l,dir_r无论什么状态都不能使能电机...

micropower · 发表于 2008-3-22 16:58:54

虽然这帖子都两年多前的，但我还是要翻出来问楼主个菜鸟的问题，这四个三极管用什么型号的好？还需不需要串两个电阻限流？

flyunlimit · 发表于 2008-3-22 22:06:27

上面两个用PNP，下面两个NPN。为什么要加电阻限流呢？不想电机全速转？

Roger_zhou · 发表于 2008-4-3 19:05:47

常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410
能不能介绍下这四种芯片的特点，各自用在什么方面的，马上要用h桥电路，可是不知道这些芯片哪个比较好点

flyunlimit · 发表于 2008-4-4 21:27:00

楼上，看这的datasheet，自己分析。
http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=512888&bbs_id=9999

pcwinner · 发表于 2008-4-9 17:41:03

L298N能直接控吗？
为什么一些要加L297??
能不能只用一个L298???

lcw_swust · 发表于 2008-5-23 10:30:59

图4.15,4.16 的所有三极管应该是同一种型号（Q1=Q2=Q3=Q4）才行。
比如图4.16那样,Q1应该改成NPN才能导通的。

CN.Cn · 发表于 2008-6-25 09:01:16

楼上4个NPN也是可以的，LZ的应该也是可以的。

xiaook · 发表于 2008-7-24 11:34:03

我看书上是用的两对不同极性的，楼上说用四只相同的，是怎么个接法，还请指教一下

0470115 · 发表于 2008-8-7 15:55:11

不错的帖领教了谢谢

0470115 · 发表于 2008-8-7 15:55:11

不错的帖领教了谢谢

avr_appli · 发表于 2008-8-7 23:01:56

mark

bjj9217 · 发表于 2008-8-8 07:34:51

好贴！

yhyf_heart · 发表于 2008-8-8 08:03:28

受教了。。。。

naohbbq · 发表于 2008-8-8 16:13:20

好帖，受教了，谢谢

jclhp · 发表于 2008-8-8 16:32:31

好贴

whb06370283 · 发表于 2008-8-27 19:17:13

就是L298N,不过芯片价值不菲

hefanghua · 发表于 2009-1-29 23:45:27

既然发了这贴就讨论一下吧。1、换成场效应管要改动哪些？2、上、下桥是否一定要用同类型管？3、续流二极管在其中的作用，正如楼上所言。最好有MOS的典型电路来方便分析。

直流电机的工作方式不仅有正、反转、停止，还有刹车这一功能（短接电机两端），别漏了。

感觉楼主的贴很不完整。

nhlijiaming · 发表于 2009-1-29 14:26:47

续流二极管怎么不说一下？我就那不明白

relaxs123 · 发表于 2009-1-28 21:58:19

不错，结构和l298差不多呀

deepin · 发表于 2009-1-15 16:04:15

基本明白了咯

多谢!!!

dd102207 · 发表于 2008-12-18 19:41:06

上面的管子NPN的用8550,PNP的用8050实现还是不错的。

hailing · 发表于 2008-9-30 09:44:06

看过小车里的,是在Q1,Q4  ;Q3,Q2之间分别再加一个NPN管来控制,这样流过上下两个对管的电流一致

Ideal-007 · 发表于 2008-9-30 00:18:23

看到了彩虹老帖！

顶一下！

lanfeng007 · 发表于 2008-9-19 14:04:52

好贴。

kengao55 · 发表于 2008-9-19 11:02:28

好贴，标记

zhuzi1441 · 发表于 2008-9-19 09:11:20

mark.

yinhe · 发表于 2008-9-18 23:43:06

记号

alpsqd · 发表于 2009-2-22 20:50:48

看了此帖，由小学直接跨到大学！

zc3909 · 发表于 2009-2-22 21:28:21

mark

yaya001 · 发表于 2009-3-14 00:06:01

记号

barrykevin · 发表于 2009-3-14 00:22:15

用L293可以是不啊。。。。。。。。。

ts10606 · 发表于 2009-3-14 10:32:35

这个不错，标记

zzy9903 · 发表于 2009-3-14 11:59:11

H桥式电机驱动电路原理，mark

lzlym182 · 发表于 2009-3-14 14:44:08

老帖了。没有详细说明驱动电路如何设计，也没有说死区时间怎么加，还有就是用三极管不如用场效应管效率高

wmsky · 发表于 2009-3-15 15:10:18

H桥式电机驱动电路原理，mark

mrightt · 发表于 2009-3-17 10:13:02

mark

yaonui · 发表于 2009-3-17 20:16:38

H桥式电机驱动电路原理 mark

robinyuan · 发表于 2009-3-17 21:23:25

死区死区死区很重要

zhaori1982 · 发表于 2009-3-18 18:07:15

mark

lionliu · 发表于 2009-3-20 21:11:50

woaikaifaban · 发表于 2009-4-14 09:12:51

既然已经有enable了，我觉得是不是可以令dir_l＝！dir_r，这样少一个信号？或者是现在把dir_l和dir_r分开可以做减速？

wangwenjia · 发表于 2009-6-11 21:01:28

学习了！！！
收益颇大

agwtpcbox · 发表于 2009-6-30 23:24:54

学习下

liangbmw · 发表于 2009-7-1 08:18:29

mark

oldfang · 发表于 2009-7-11 18:23:42

MARK

robotpower · 发表于 2009-7-20 19:23:29

这个就是L298的原理图。实际使用时候，三极管的开关管必须要加续流二极管的。

dengxiaofeng · 发表于 2009-7-28 20:28:29

呵呵，续流二极管！

fandipeng412 · 发表于 2009-7-28 21:51:37

MARK

minghua · 发表于 2009-8-18 11:39:39

作为新手我也看懂了。文章写的真好。

haoning212 · 发表于 2009-8-27 15:10:50

mark

vermon · 发表于 2009-8-27 15:23:20

mark

like_avr · 发表于 2009-8-28 23:31:35

下了

TRINAMIC · 发表于 2009-9-3 00:21:02

现在许多的驱动芯片已经内部集成了双桥了下面是德国的一款驱动芯片更能特别强，

(原文件名:TMC246.gif)

(原文件名:246.gif)

keaiduo · 发表于 2009-9-3 00:52:54

谢谢！！！

czxf · 发表于 2009-9-3 09:55:55

mark

qqcobraqq · 发表于 2009-9-8 11:09:38

mark

584388726 · 发表于 2009-9-29 18:50:07

mark

694789602 · 发表于 2009-9-29 18:51:20

MARK

skyseeing · 发表于 2009-12-1 16:38:59

学习了！！！
收益颇大

zhangyu1986517 · 发表于 2009-12-13 15:11:41

【6楼】 pcwinner
L298N能直接控吗？
为什么一些要加L297??
能不能只用一个L298???

L297和L298N联合起来控制步进电机
单纯的L298N可以控制直流电机

zhangyu1986517 · 发表于 2009-12-13 15:21:48

彩虹心很细致嘛

andywyt · 发表于 2010-1-1 00:10:50

H桥式电机驱动电路原理 mark

wuyu061 · 发表于 2010-1-3 10:42:42

标记下

yemingxp · 发表于 2010-1-3 10:46:46

mark

gan1211 · 发表于 2010-1-3 12:23:39

学习

lengmo · 发表于 2010-1-3 23:59:25

mark

scat-01 · 发表于 2010-1-4 14:56:58

mark

lengmo · 发表于 2010-1-24 08:49:39

怎么就1楼的看出LZ讲错了呢！

xb3352011 · 发表于 2010-1-30 19:35:25

请问有没有过流保护的电路，纯硬件的，无需程序判断！！

m0o0m · 发表于 2010-3-11 14:22:22

H桥式电机驱动电路原理 OK

zheshiwo · 发表于 2010-4-9 19:46:19

《H桥式电机驱动电路原理》记号，扫盲中。

DIDADI · 发表于 2010-4-9 20:43:26

MARK

avr19832010 · 发表于 2010-4-15 14:46:56

mark

paublo · 发表于 2010-5-1 22:34:28

mark

chenruichao · 发表于 2010-5-1 23:57:18

mark

real_sugar · 发表于 2010-5-2 04:58:50

彩虹大哥啥时候来个升级版的？
最好讲解一下FET类的H电路，有没有什么设计时候要注意的？

AIHHLI · 发表于 2010-5-2 07:20:52

听课。

thinki · 发表于 2010-5-6 02:11:13

顶彩虹！！！

qudong456 · 发表于 2010-5-9 08:28:53

好，我这个就用了8个场效应管，只是用的2101推的，交流QQ1325323659center>

(原文件名:图片 008.jpg) </center>

aaron19870 · 发表于 2010-6-22 13:45:40

mark

avrwoo · 发表于 2010-7-23 07:54:23

mark ,最好讲一下，场效应管的H桥。

eripro · 发表于 2010-7-23 08:23:38

mark

tangwei039 · 发表于 2010-7-23 08:28:04

mark

zqd311107 · 发表于 2010-7-23 22:48:45

mark

mkzlovedamy · 发表于 2010-8-27 22:43:28

顶~~~~~

xiaxquan · 发表于 2010-10-14 11:05:12

谢谢彩虹。。。

laowantong123 · 发表于 2010-10-25 20:31:48

希望看到更多的扫盲贴

hymculolo · 发表于 2010-11-13 20:32:09

呵呵，很好的资料，顶一个！

kenluo · 发表于 2010-11-13 21:47:27

Mark

jielove2003 · 发表于 2010-11-13 22:05:06

mark

joycat · 发表于 2010-11-16 18:35:34

好~学习了

beer · 发表于 2010-11-16 20:13:24

Mark..

yangtao0559 · 发表于 2010-12-2 08:20:06

mark

kandy11 · 发表于 2010-12-2 10:22:55

Mark

zieous · 发表于 2010-12-2 10:25:25

mark

kihell · 发表于 2011-1-18 13:23:32

果然是扫盲贴啊菜鸟领教了

yangwm · 发表于 2011-2-11 21:51:19

菜鸟扫盲了谢谢

binghun · 发表于 2011-2-11 22:12:55

受教，谢谢

【扫盲贴】H桥式电机驱动电路原理

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