场效应管电机驱动-MOS管H桥原理

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mos管驱动的全桥电路原理

mos管驱动的全桥电路原理

mos管驱动的全桥电路原理全桥电路是一种常用的电力电子转换电路,可以实现电压、电流的变换和控制。

在全桥电路中,MOS管是常用的开关元件。

本文将详细介绍mos管驱动的全桥电路原理。

全桥电路由四个MOS管组成,分别是上侧的两个开关管和下侧的两个开关管。

这四个MOS管可以分别控制电流的通断,通过合理的控制,可以实现对电压和电流的精确控制。

在全桥电路中,MOS管的驱动是至关重要的。

驱动电路的设计和实现可以有效地提高全桥电路的效率和性能。

我们来了解一下MOS管的基本原理。

MOS管是一种金属氧化物半导体场效应管,由源极、漏极和栅极组成。

当栅极与源极之间的电压达到一定阈值时,MOS管就会导通,形成一条通路,电流可以流过。

在全桥电路中,MOS管的驱动电路通常采用半桥驱动或全桥驱动。

半桥驱动只需两个驱动信号,可以实现两个MOS管的控制,而全桥驱动则需要四个驱动信号,可以同时控制四个MOS管。

半桥驱动的原理是通过两个晶体管和两个电阻器组成的电路,通过控制晶体管的导通和截止,来实现对两个MOS管的控制。

当晶体管导通时,相应的MOS管导通,反之,MOS管截止。

通过调整晶体管的导通时间和截止时间,可以控制MOS管的导通和截止,从而实现对电流和电压的控制。

全桥驱动则采用更加复杂的电路设计。

它由四个晶体管和四个电阻器组成,每个MOS管都与一个晶体管和一个电阻器相连。

通过调整晶体管的导通时间和截止时间,可以实现对四个MOS管的分别控制。

全桥驱动可以实现更加精确的控制,提高电路的稳定性和效率。

在mos管驱动的全桥电路中,还需要考虑保护电路的设计。

由于MOS管是一种敏感的元件,容易受到过电压、过电流等因素的影响,因此需要设计相应的保护电路,以保证电路的安全和稳定运行。

mos管驱动的全桥电路是一种常用的电力电子转换电路,通过合理的驱动设计和实现,可以实现对电压和电流的精确控制。

在实际应用中,还需要考虑保护电路的设计,以确保电路的安全和稳定运行。

mos管组成的h桥电路

mos管组成的h桥电路

mos管组成的h桥电路MOS管组成的H桥电路听起来是不是有点儿高大上?其实也没啥复杂的,别被这些专业术语吓到,今天我们就用最简单的语言来聊聊这玩意儿,保证你听了之后,立马觉得自己就能设计一个H桥电路,绝对不输那些学霸。

好了,废话不多说,咱们开始吧!首先得说,H桥电路可不是什么新鲜玩意儿,很多时候它被拿来驱动直流电机,想象一下,咱们的电动车、电动工具啥的,不少都是用的这套技术。

为什么呢?因为H桥电路的结构特别好,能控制电机转动的方向,还能调节速度,简直是电机界的“百搭神器”。

它能精确地控制电流的流向,这就让电机能“听话”,做什么都能给你做得非常精确,不会乱跑,啥时候加速、啥时候减速都能自如掌控。

你可能会问,H桥电路到底长啥样呢?嗯,你可以把它想象成一个“字母H”的形状,中间是电机,四条腿分别接着MOS管,左右两边的MOS管负责控制电流的进出,听起来是不是简单多了?不过,事情哪有那么容易!这个“字母H”里可是有不少学问的,最关键的就是那些MOS管。

你要是把MOS管用得好,整个电路就能如鱼得水。

你要是用不好,就容易出事。

比如说,MOS管开关的时机不对,电流反向流动,那就不好了,电机要是转个不停,或者突然停下,搞不好会烧掉呢。

说到MOS管,你知道它是啥吗?简单说,MOS管就是一种半导体器件,用它来控制电流,就像开关一样。

想象你有个电灯开关,按下去,电流就通过,电灯亮了,松开,电流切断,电灯灭了。

MOS管也是这么工作的。

其实它比传统的机械开关厉害多了,开关速度快、效率高,最重要的是,它还能处理高电压和大电流。

就凭这一点,MOS管就已经是现代电子世界的“明星”了。

话说回来,H桥电路里,一般都是四个MOS管,两个在上,两个在下。

上面的MOS管负责给电机送电,下边的负责接地。

这样,当你想让电机顺时针转,就开上面左边的MOS管,闭上上面右边的MOS管,同时打开下面右边的MOS管,关闭下面左边的。

哇,这个电机就开始往右转了;如果你想让它逆时针转,你只需要调整下开关的方式,把左边和右边的MOS管调换一下,电机就能倒转。

[讲解]场效应管工作原理

[讲解]场效应管工作原理

[讲解]场效应管工作原理场效应管工作原理MOS场效应管电源开关电路。

这是该装置的核心,在介绍该部分工作原理之前,先简单解释一下MOS 场效应管的工作原理。

MOS 场效应管也被称为MOS FET,既Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor(金属氧化物半导体场效应管)的缩写。

它一般有耗尽型和增强型两种。

本文使用的为增强型MOS场效应管,其内部结构见图5。

它可分为NPN型PNP型。

NPN 型通常称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。

由图可看出,对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。

我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。

但对于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称电场)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的原因。

为解释MOS场效应管的工作原理,我们先了解一下仅含有一个P—N结的二极管的工作过程。

如图6所示,我们知道在二极管加上正向电压(P端接正极,N端接负极)时,二极管导通,其PN结有电流通过。

这是因为在P型半导体端为正电压时,N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端,而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动,从而形成导通电流。

同理,当二极管加上反向电压(P端接负极,N端接正极)时,这时在P型半导体端为负电压,正电子被聚集在P型半导体端,负电子则聚集在N型半导体端,电子不移动,其PN结没有电流通过,二极管截止。

1/11页对于场效应管(见图7),在栅极没有电压时,由前面分析可知,在源极与漏极之间不会有电流流过,此时场效应管处与截止状态(图7a)。

当有一个正电压加在N沟道的MOS场效应管栅极上时,由于电场的作用,此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挡,使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中(见图7b),从而形成电流,使源极和漏极之间导通。

场效应管原理

场效应管原理

场效应管原理场效应管引言•场效应管,也称为晶体管,是一种重要的电子元件。

•它具有广泛的应用领域,如功率放大、开关、频率倍增等。

基本知识•在理解场效应管之前,首先需要了解它的基本结构和工作原理。

结构场效应管一般由四个区域组成: - 栅极(G):栅极是控制场效应管导通能力的部分。

- 源极(S):源极是场效应管输出信号的出口。

- 漏极(D):漏极是场效应管输出信号的入口。

- 通道(channel):通道是栅极和漏极之间的导电路径。

工作原理•场效应管的工作原理是通过调节栅极电压来控制通道中的电流。

•通常情况下,通道中的电流(漏极电流)与栅极电压之间呈现一定的关系。

类型及特点场效应管根据不同的硅材料和工艺制造方法,可以分为多种类型,常见的有: - N沟道型场效应管(NMOS):通道中的电流随着栅极电压的增大而增大。

- P沟道型场效应管(PMOS):通道中的电流随着栅极电压的减小而增大。

特点: - 高输入阻抗:场效应管的输入阻抗很高,对输入信号源的负载影响较小。

- 低输出阻抗:场效应管的输出阻抗很低,能够提供很大的输出电流。

- 快速开关速度:场效应管的开关速度较快,适用于高频应用。

- 体积小、重量轻:场效应管相对于其他电子元件来说体积小,重量轻,有利于电路的迷你化和轻便化。

应用领域场效应管广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面: 1. 电子电路中的开关:场效应管可以实现电信号的开关控制。

2. 电子电路中的放大:场效应管具有放大功能,可用于信号放大电路。

3.功率放大器:场效应管可以作为功率放大器,提供较大的输出功率。

4. 高频应用:场效应管的快速开关速度使其在高频应用中得到广泛应用。

5. 传感器驱动电路:场效应管可用于控制和驱动各种传感器。

总结•场效应管是一种重要的电子元件,具有广泛的应用领域。

•它通过栅极电压来控制通道中的电流,实现信号的开关和放大功能。

•场效应管的特点包括高输入阻抗、低输出阻抗、快速开关速度、体积小、重量轻等。

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路

场效应管h桥电路(原创实用版)目录1.场效应管 h 桥电路的概述2.场效应管 h 桥电路的工作原理3.场效应管 h 桥电路的应用4.场效应管 h 桥电路的优缺点正文一、场效应管 h 桥电路的概述场效应管 H 桥电路,是一种常用的放大电路,它的主要构成部分是四个场效应管。

这种电路具有很好的电压放大特性,被广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、无线通信设备等。

二、场效应管 h 桥电路的工作原理场效应管 H 桥电路的工作原理主要基于场效应管的电压放大特性。

在电路中,四个场效应管分为两组,分别是输入端和输出端,每组各有两个场效应管。

输入端的两个场效应管分别接受输入信号,输出端的两个场效应管则提供放大后的信号输出。

当输入信号发生变化时,输入端的两个场效应管会根据输入信号的电压变化而开关,从而改变输出端的两个场效应管的导通状态。

这样就实现了对输入信号的放大。

三、场效应管 h 桥电路的应用场效应管 H 桥电路广泛应用于各种电子设备中,主要用于电压放大。

例如,在音频放大器中,场效应管 H 桥电路可以对音频信号进行放大,从而使音频信号能够驱动扬声器发出更大的声音。

在无线通信设备中,场效应管 H 桥电路可以用于放大信号,从而增强信号的传输距离。

四、场效应管 h 桥电路的优缺点场效应管 H 桥电路具有许多优点,例如,它的电压放大特性非常好,可以提供较大的电压增益。

此外,它还具有输入阻抗高、输出阻抗低等优点。

然而,场效应管 H 桥电路也存在一些缺点。

例如,它的电流放大能力较弱,不能提供较大的电流增益。

此外,它的制作工艺较为复杂,需要精确控制场效应管的尺寸和掺杂浓度等参数。

h桥电路的原理及应用介绍

h桥电路的原理及应用介绍

H桥电路的原理及应用介绍一、H桥电路原理H桥电路是一种常见的电子电路结构,因其形状类似于英文字母“H”,故得名为H桥。

H桥电路主要用于控制直流电机或其他电机的方向和速度。

它由四个开关器件(如晶体管或场效应管)组成,形成了一个H形的电路结构。

在H桥电路中,当两个开关器件处于导通状态,而另外两个处于截止状态时,电机就会正向旋转;反之,当另外两个开关器件导通时,电机就会反向旋转。

通过控制这四个开关器件的开关状态,可以控制电机的旋转方向和速度。

二、H桥电路结构典型的H桥电路结构如下图所示:图:H桥电路结构示意图在图中,当Q1和Q4导通,而Q2和Q3截止时,电流从左至右流过电机,使电机正向旋转;反之,当Q1和Q4截止,而Q2和Q3导通时,电流从右至左流过电机,使电机反向旋转。

三、H桥电路工作模式根据开关器件的控制方式,H桥电路有三种工作模式:双极性模式、单极性模式和斩波模式。

双极性模式:在这种模式下,电机在正转和反转时都以全速运行。

这种模式适用于需要高转矩的应用。

单极性模式:在这种模式下,电机只能在一个方向上全速运行,而在反方向上停止。

这种模式适用于需要快速反转的应用。

斩波模式:在这种模式下,电机的平均电压和电流被调节在一定的范围内。

这种模式适用于需要精确控制电机速度的应用。

四、H桥电路驱动方式H桥电路的驱动方式主要有两种:直接驱动和隔离驱动。

直接驱动:在这种方式下,控制信号直接驱动开关器件。

这种方式简单、成本低,但要求控制信号的电流驱动能力较强。

隔离驱动:在这种方式下,使用隔离器件(如光耦合器)将控制信号与开关器件隔离,以避免相互影响。

这种方式适用于高速、大功率应用。

五、H桥电路的应用领域H桥电路广泛应用于各种需要控制直流电机方向和速度的场合,如电动玩具、汽车电子、无人机等。

它还可以用于控制其他类型的负载,如电磁阀、加热器等。

六、H桥电路在电机控制中的应用在电机控制中,H桥电路主要用于直流电机的方向和速度控制。

h桥mos管沟道续流原理

h桥mos管沟道续流原理

h桥mos管沟道续流原理[h桥mos管沟道续流原理]引言:在电子领域中,MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种非常常见且重要的器件。

在许多应用中,H桥电路被广泛使用,其中MOSFET的沟道续流原理是其核心。

本文将详细介绍H桥MOSFET沟道续流原理,并逐步解释其工作过程。

第一部分:H桥电路的基本概念H桥电路是一种常见的电路配置,常用于电机驱动、电源逆变器等应用中。

它由四个开关器件(通常四个MOSFET)组成,形成一个类似字母"H"的形状。

其中,两个对角线上的MOSFET称为上桥臂,另外两个则是下桥臂。

通过适当地控制这四个MOSFET的导通与截止,可以实现对电流的双向控制,从而实现电机的正转、反转或制动等操作。

第二部分:MOSFET的基本结构和工作原理MOSFET是一种可以控制电流的器件,它由沟道和栅极组成。

栅极用于控制沟道的通断,沟道则实现电流的流动。

MOSFET的沟道分为两种类型:N沟道(N-Channel)和P沟道(P-Channel)。

N沟道MOSFET通常用于正向电流驱动,P沟道MOSFET则可用于负向电流驱动。

第三部分:H桥MOSFET沟道续流原理H桥MOSFET沟道续流是指电流在MOSFET的导通状态下,从一个桥臂流向另一个桥臂的现象。

这在电机反向转动或制动时是非常重要的。

以下将详细解释沟道续流的原理。

步骤一:正向电流驱动当控制H桥电路使得上桥臂MOSFET导通,而下桥臂MOSFET截止时,向电机供电的是正向电流。

在这种情况下,上桥臂MOSFET的沟道中的电流开始流动,同时下桥臂MOSFET的沟道中没有电流流动。

电机将按照设定的方向正向转动。

步骤二:反向电流驱动当控制H桥电路使得下桥臂MOSFET导通,而上桥臂MOSFET截止时,向电机供电的是反向电流。

这时,电流会沿着下桥臂MOSFET的沟道流动,同时上桥臂MOSFET的沟道中没有电流流动。

电机将按照设定的方向反向转动。

h桥电机驱动电路

h桥电机驱动电路

h桥电机驱动电路H桥电机驱动电路H桥电机驱动电路是一种常用的电路设计,用于控制直流电机的运转方向和速度。

它通过使用四个电晶体来控制电机的正反转,并且可以通过改变电晶体的导通方式来控制电机的速度。

本文将详细介绍H桥电机驱动电路的工作原理、组成和应用。

1. 工作原理H桥电机驱动电路由四个电晶体组成,其中两个电晶体用于控制电机的正转,另外两个电晶体用于控制电机的反转。

当电机需要正转时,对应的两个电晶体导通,使电流流过电机,使其正转。

当电机需要反转时,其他两个电晶体导通,使电流流动方向相反,使电机反转。

为了控制电机的速度,可以通过改变电晶体的导通方式来改变电机的驱动电流。

常见的方法是使用PWM (Pulse Width Modulation) 技术,在一个周期内改变电晶体导通的时间比例,从而改变电机的转速。

较短的导通时间比例会使电机转速增加,而较长的导通时间比例会使电机转速降低。

2. 组成H桥电机驱动电路由以下几个主要组成部分构成:2.1 电源电源提供所需的电压和电流,以驱动电机正常运行。

通常使用直流电源作为电机的电源,其电压根据电机的驱动要求而定。

2.2 控制信号输入端H桥电机驱动电路需要控制信号来控制电机的转向和速度。

这些控制信号通常来自于微控制器、单片机或其他控制设备。

控制信号输入端接收这些信号,并根据信号的不同导通对应的电晶体,从而控制电机的运行。

2.3 逻辑电路逻辑电路用于控制电晶体的导通和截止状态。

它接收控制信号,并根据信号的逻辑状态来控制电晶体的导通和截止。

2.4 电晶体H桥电机驱动电路使用四个电晶体,通常为MOSFET (金属氧化物半导体场效应管) 或者IGBT (绝缘栅双极性晶体管)。

这些电晶体用于控制电机的正反转和速度。

2.5 保护电路为了保护电机和电路,H桥电机驱动电路通常还会包含一些保护电路,例如过流保护、过温保护和反向电压保护等。

这些保护电路能够有效防止电机损坏和电路故障。

3. 应用H桥电机驱动电路广泛应用于各种领域和场合,例如机器人控制、汽车电动系统、工业自动化等。

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精心整理
场效应管电机驱动-MOS管H桥原理
所谓的H桥电路就是控制电机正反转的。

下图就是一种简单的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、Q3组成,所以它叫P-NMOS管H桥。

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桥臂上的4个场效应管相当于四个开关,P型管在栅极为低电平时导通,高电平时关闭;N型管在栅极为高电平时导通,低电平时关闭。

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,在连接好下图电路后,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,电机左端低电平,右端高电平,所以电流沿箭头方向流动。

设为电机正转。

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控制臂1置低电平、控制臂2置高电平时,Q2、Q3关闭,Q1、Q4导通,电机左端高电平,右端低电平,所以电流沿箭头方向流动。

设为电机反转。

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当控制臂1、2均为低电平时,Q1、Q2导通,Q3、Q4关闭,电机两端均为高电平,电机不转;
当控制臂1、2均为高电平时,Q1、Q2关闭,Q3、Q4导通,电机两端均为低电平,电机也不转,
所以,此电路有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),很适合我们使用。

(另外还有4个N型场效应管的H桥,内阻更小,有“共态导通”现象,栅极驱动电路较复杂,或用专用驱动芯片,如MC33883,原理基本相似,不再赘述。


下面是由与非门CD4011组成的栅极驱动电路,因为单片机输出电压为0~5V,而我们小车使用的H桥的控制臂需要0V或7.2V电压才能使场效应管完全导通,PWM输入0V或5V时,栅极驱动电路输出电压为0V或7.2V,前提是CD4011电源电压为7.2V。

切记!!
故CD4011仅做“电压放大”之用。

之所以用两级与非门是为了与MC33886兼容。

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两者结合就是下面的电路:调试时两个PWM输入端其中一个接地,另一个悬空(上拉置1),电机转为正常。

监视MOS管温度,如发热立即切断电源检查电路。

CD4011的14引脚接7.2V,7引脚接地。

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使用时单片机PWM输出信号:1路为PWM方波信号,另一路为高电平(置1)。

反转亦然。

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