H桥电路驱动原理(经典)
h桥直流电机驱动电路
h桥直流电机驱动电路
H桥直流电机驱动电路是一种常用的电机驱动电路，可实现正反转控制，广泛应用于各种机械设备中。
它由四个开关管组成，形成了一个H形结构，因此称为H桥电路。
H桥电路的工作原理是将直流电源的正负极分别接到H桥电路的两端，通过控制四个开关管的导通和截止，可以实现电机的正反转控制。
具体来说，当两个对角线上的开关管导通时，电机会顺时针旋转；当另外两个对角线上的开关管导通时，电机会逆时针旋转。
H桥直流电机驱动电路有许多优点，如控制简单、反向制动、高效能、易维护等。
但也有一些局限性，如需要高压、高电流驱动、较高的成本等。
总之，H桥直流电机驱动电路是一种非常实用的电机驱动电路，其正反转控制的特点使其在各种机械设备中得到广泛应用。
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H桥电机驱动工作原理
H桥电机驱动工作原理
H桥电机驱动由四个开关元件组成，分别为两个与电机负载串联的开
关管T1和T4，以及两个与电机负载并联的开关管T2和T3、其中，T1和
T4可以共同控制电机的正向和反向转动，而T2和T3则用于控制电机的
停止和制动。
在电机驱动的过程中，当T1和T4导通，而T2和T3断开时，电流将
从电源经过T1、电机负载、T4回到电源，此时电机将会正转。
当T1和
T4断开，而T2和T3导通时，电流将从电源经过T3、电机负载、T2回到
电源，此时电机将会反转。
通过不断地控制T1、T4和T2、T3的导通和断开，可以实现电机的正反转。
要控制电机的速度，可以通过控制T1、T4和T2、T3的导通时间比例
来实现。
当导通时间比例高时，电机的转速将增加，反之，转速将减小。
这通常是通过PWM（脉宽调制）信号来实现的，PWM信号的占空比决定了
开关管导通时间的比例。
PWM信号的频率一般在几千赫兹到几十千赫兹之间。
在实际的电机驱动中，还需要考虑到开关管导通和断开时的过渡过程。
为了防止开关管在导通和断开时出现过大的电压或电流冲击，可以通过添
加反并行二极管来实现电流的自由流通和电压的自由回路。
这样可以保护
开关管并提高系统的稳定性和可靠性。
总之，H桥电机驱动通过控制四个开关管的导通和断开，实现电机的
正反转和速度控制。
同时，通过添加反并行二极管可以实现电流和电压的
平滑过渡，提高系统的稳定性和可靠性。
这使得H桥电机驱动成为了一种
常用的电机驱动方式。
H桥驱动电路(通用)
一、背景此问题一直想留给做小车的同学去研讨，期望他们在制作过程中能够悟出其中的道理。
可无奈等至今日也未见一文半字 : ( 却接到了无数的质询：你为何要用分立元件构建 H 桥驱动？为何不选择 L298 集成电路桥？为何要使用 MOS 管？等等……，逐个回复太累了，只好整理一下，汇总于此，供参考，有不妥之处望指正，更望能有人提出进一步的分析。
二、分析内容界定本文只涉及有刷直流电机 H 桥驱动部分的电路，不讨论如何控制 H 桥？如何实现 PWM？以及如何实现过流保护等；而且主要讨论构成 H 桥 4 个桥臂对性能的影响。
三、H桥原理简述所谓 H 桥驱动电路是为了直流电机而设计的一种常见电路，它主要实现直流电机的正反向驱动，其典型电路形式如下：从图中可以看出，其形状类似于字母“H”，而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的，所以称之为“ H 桥驱动”。
4个开关所在位置就称为“桥臂”。
从电路中不难看出，假设开关 A、D接通，电机为正向转动，则开关B、C接通时，直流电机将反向转动。
从而实现了电机的正反向驱动。
借助这 4 个开关还可以产生电机的另外 2 个工作状态：A）刹车——将B 、D开关（或A、C）接通，则电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。
B）惰行—— 4个开关全部断开，则电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。
以上只是从原理上描述了H 桥驱动，而实际应用中很少用开关构成桥臂，通常使用晶体管，因为控制更为方便，速度寿命都长于有接点的开关（继电器）。
细分下来，晶体管有双极性和MOS管之分，而集成电路只是将它们集成而已，其实质还是这两种晶体管，只是为了设计、使用方便、可靠而做成了一块电路。
双极性晶体管构成的 H 桥：MOS管构成的 H 桥：以下就分析一下这些电路的性能差异。
四、几种典型 H 桥驱动电路分析分析之前，首先要确定 H 桥要关注那些性能：A）效率——所谓驱动效率高，就是要将输入的能量尽量多的输出给负载，而驱动电路本身最好不消耗或少消耗能量，具体到H桥上，也就是4个桥臂在导通时最好没有压降，越小越好。
直流电机H桥驱动电路
直流电机H桥驱动电路H桥功率驱动电路可应用于步进电机、交流电机及直流电机等的驱动。
一、H桥驱动电路所谓 H 桥驱动电路是为直流电机而设计的一种常见电路，它主要实现直流电机的正反向驱动，其典型电路形式如下：从图中可以看出，其形状类似于字母“H”，而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的，所以称之为“ H 桥驱动”。
4个开关所在位置就称为“桥臂”。
从电路中不难看出，假设开关A、D接通，电机为正向转动，则开关B、C 接通时，直流电机将反向转动。
从而实现了电机的正反向驱动。
借助这4个开关还可以产生电机的另外2个工作状态：A）刹车——将B 、D开关（或A、C）接通，则电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。
B）惰行——4个开关全部断开，则电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。
以上只是从原理上描述了H桥驱动，而实际应用中很少用开关构成桥臂，通常使用晶体管，因为控制更为方便，速度寿命都长于有接点的开关（继电器）。
细分下来，晶体管有双极性和MOS管之分，而集成电路（例如L298）只是将它们集成而已，其实质还是这两种晶体管，只是为了设计、使用方便、可靠而做成了一块电路。
双极性晶体管构成的 H 桥：MOS管构成的 H 桥：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TA和TB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。
电机h桥驱动电路工作原理
电机h桥驱动电路工作原理电机H桥驱动电路是电机驱动的一种重要方式，电子系统中经常会使用到，比如机器人、车辆控制等等。
本文将详细介绍电机H桥驱动电路的工作原理，以及应用场景。
一、H桥驱动电路概述H桥指的是由四个开关管或者MOS管组成的桥式电路。
这种电路有多种电机驱动方式，其中最常见的是单向直流电机的正反转控制。
通过对四个开关管进行控制，可以实现电机的正反转和制动等功能。
二、H桥驱动电路的工作原理H桥驱动电路的基本原理是通过改变电路的通断情况，从而对电机进行不同方向的驱动。
H桥驱动电路由四个二极管和四个MOS管组成。
其中二极管被用于保护MOS管，并防止由电机反向带来的过电压。
1. 正转控制在正转控制的情况下，S1和S4导通，S2和S3断开。
电源的正极就通过S1流向电机的正极，电机负极通过S4回流电源的负极，从而实现了电机正转。
2. 反转控制在反转控制的情况下，S2和S3导通，S1和S4断开。
电源的正极就从S2导向电机的负极，电机的正极通过S3回流电源的负极，从而实现了电机反转。
3. 制动控制在制动控制的情况下，两边都断开，或被连通在一起形成短路状态，这样可以实现电机的制动效果。
4. 制动后反转如果电机在制动状态下需要反转，那么可以先将电机停下，再进行反转操作，这样可以得到较好的反转效果。
三、H桥驱动电路的应用场景H桥驱动电路广泛应用于机器人、车辆、船舶等控制系统中，在这些应用场景中，电机是控制系统的一个非常关键的组成部分。
H桥驱动电路不仅可以实现电机的正反转控制，还可以用于调速控制、测速控制等多种应用场景中。
1. 机器人应用机器人在工业自动化、医疗保健、家庭助理、智能安防等众多领域都有广泛的应用。
机器人的驱动系统主要是电机驱动，而H桥驱动电路是机器人驱动系统中的重要组成部分。
机器人需要精准的控制，以实现复杂的动作，H桥驱动电路可以实现电机的正反转控制，同时还能同时控制多个电机，实现机器人的多自由度自由移动。
P-N MOS管 H桥驱动原理
P-N 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。
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。
高低控制臂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。
高低Liang110034@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。
单片机0~5V 0~7.2V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。
单片机驱动h桥电路
单片机驱动h桥电路
H桥电路是一种常见的电路结构，用于驱动电机或执行器等设备。
它由四个开关元件组成，可以实现正反转控制。
单片机作为控制器，可以通过控制这四个开关元件的通断，来实现对电机的驱动控制。
在H桥电路中，有两对开关元件，分别是S1和S2，以及S3和S4。
当S1和S4闭合，S2和S3断开时，电流从电源正极流过电机，使电机正转。
当S2和S3闭合，S1和S4断开时，电流从电源负极流过电机，使电机反转。
通过控制这四个开关元件的状态，可以实现电机的正反转控制。
单片机通过输出高低电平控制H桥电路中的开关元件。
当输出高电平时，对应的开关元件闭合；当输出低电平时，对应的开关元件断开。
通过不同的输出组合，可以实现不同的控制功能。
除了正反转控制外，H桥电路还可以通过控制开关元件的通断时间，实现PWM调速功能。
PWM调速是通过改变开关元件通断时间的占空比，来控制电机的平均电压值，从而控制电机的转速。
通过单片机的定时器模块，可以轻松实现对PWM调速的控制。
需要注意的是，在控制H桥电路时，要注意避免出现开关元件同时闭合的情况，以免损坏电路或电机。
因此，在单片机程序设计中，需要合理设计控制逻辑，保证开关元件的状态互斥。
单片机驱动H桥电路是一种常见的控制方式，可以实现对电机的正
反转控制和PWM调速控制。
通过合理设计单片机程序，可以灵活控制H桥电路，满足不同应用场景的需求。
h桥驱动电路工作原理
h桥驱动电路工作原理嗨，小伙伴！今天咱们来唠唠这个超有趣的H桥驱动电路的工作原理哈。
你可以把H桥驱动电路想象成一个超级交通枢纽，就像那种有好多条路可以走的大十字路口。
这个电路主要是用来控制电机的，不管是直流电机正转、反转还是刹车，它都能搞定呢。
咱先说说这个H桥的结构吧。
它长得就像一个字母“H”，所以才叫H桥。
这个“H”的四条“腿”呢，可都是很有讲究的。
每一条“腿”上都连接着一个电子元件，一般是晶体管之类的，就像每个路口都有一个小交警在指挥交通一样。
当我们想要电机正转的时候呀，就像是要让车朝着一个方向顺利行驶。
这时候呢，H桥的其中两个对角线上的元件就开始工作啦。
比如说左上角和右下角的元件就像是打开了绿灯，电流就从电源经过这两个元件，然后顺利地流到电机里面，电机就欢快地正转起来啦。
这个过程就好像是给电机注入了一股正能量，让它朝着我们期望的方向转动。
那要是想让电机反转呢？这就像让车掉头往回开。
这时候就轮到另外两个对角线的元件大显身手啦，也就是右上角和左下角的元件开始工作。
电流就会改变方向，从电源经过这两个元件再到电机，电机就会按照相反的方向转动起来。
是不是很神奇呢？就像这个电路有魔法一样，能轻松改变电机的转动方向。
还有刹车的情况呢。
这就好比是突然在路中间设置了一个大障碍物，让车停下来。
在H桥驱动电路里，要实现刹车，就是让电机的两端都接到电源或者地，这样电机就没有办法转动啦。
就像是电机突然被定住了一样，它想动也动不了咯。
这个H桥驱动电路在很多地方都超级有用呢。
比如说在那些小小的遥控汽车里面，就是靠这个电路来控制汽车前进、后退的。
还有那些电动小风扇，如果想要它能正反转来调节风向，也可以用到H桥驱动电路。
不过呢，这个电路也不是没有小脾气的。
在实际应用的时候呀，要特别注意元件的选择。
如果选的晶体管功率不够大，就像小交警没有足够的力气指挥交通一样，可能就没办法让电机正常工作啦。
而且呢，在切换电机正反转的时候，也要小心一点，就像车辆掉头的时候要注意周围的情况一样，要是切换得太快或者太突然，可能会对电路或者电机造成不好的影响呢。
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H桥电路驱动原理
2009年04月08日 星期三 上午 08:43
H桥电路驱动原理
一、H桥驱动电路
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，用分立元件制作H桥是很麻烦的，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。
附两张分立元件的H桥驱动电路：。