什么是H橋?
H橋是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的電路,通常它會(huì)包含四個(gè)獨(dú)立控制的開(kāi)關(guān)元器件(例如MOSFET),它們通常用于驅(qū)動(dòng)電流較大的負(fù)載,比如電機(jī),至于為什么要叫H橋(HBridge),因?yàn)殚L(zhǎng)得比較像字母H,具體如下圖所示;

從上圖中可以看到,其形狀類似于字母“H”,而作為負(fù);載的直流電機(jī)是像“橋”一樣架在上面的;所以稱之為“H橋驅(qū)動(dòng)”。4個(gè)開(kāi)關(guān)所在位置就稱為“橋臂”。在電路中可以做電子開(kāi)關(guān)的有三極管和MOS管。可以使用這兩種器件代替開(kāi)關(guān)從而實(shí)現(xiàn)。
這里有四個(gè)開(kāi)關(guān)元器件Q1,Q2,Q3,Q4,另外還有一個(gè)直流電機(jī)M,D1,D2,D3,D4是MOSFET的續(xù)流二極管;
開(kāi)關(guān)狀態(tài)
下面以控制一個(gè)直流電機(jī)為例,對(duì)H橋的幾種開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹,其中正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)是人為規(guī)定的方向,實(shí)際工程中按照實(shí)際情況進(jìn)行劃分即可;
正轉(zhuǎn)
通常H橋用來(lái)驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載,這里我們來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)直流電機(jī);
打開(kāi)Q1和Q4;
關(guān)閉Q2和Q3;
此時(shí)假設(shè)電機(jī)正轉(zhuǎn),這電流依次經(jīng)過(guò)Q1,M,Q4,在圖中使用黃色線段進(jìn)行標(biāo)注,具體如下圖所示;

正轉(zhuǎn)
反轉(zhuǎn)
另外一種狀態(tài)則是電機(jī)反轉(zhuǎn);此時(shí)四個(gè)開(kāi)關(guān)元器件的狀態(tài)如下;
關(guān)閉Q1和Q4;
打開(kāi)Q2和Q3;
此時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)(與前面介紹的情況相反),這電流依次經(jīng)過(guò)Q2,M,Q3,在圖中使用黃色線段進(jìn)行標(biāo)注,具體如下圖所示;

反轉(zhuǎn)
調(diào)速
如果要對(duì)直流電機(jī)調(diào)速,其中的一種方案就是;
關(guān)閉Q2,Q3;
打開(kāi)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%;

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)情況下;Q1和Q4是打開(kāi)狀態(tài);
這時(shí)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(huì)突變,那么電流將繼續(xù)保持原來(lái)的方向進(jìn)行流動(dòng),這時(shí)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(shí)候電流仍然會(huì)通過(guò)反向續(xù)流二極管進(jìn)行流動(dòng),此時(shí)短暫打開(kāi)Q1和Q3從而達(dá)到快速衰減電流的目的;

第二種:準(zhǔn)備停止的時(shí)候,關(guān)閉Q1,打開(kāi)Q2,這時(shí)候電流并不會(huì)衰減地很快,電流循環(huán)在Q2,M,Q4之間流動(dòng),通過(guò)MOSFET的內(nèi)阻將電能消耗掉;

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