通用电机驱动电路
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。
NE555简易直流电机PWM驱动电路的实现
NE555简易直流电机PWM驱动电路的实现NE555是一种常用的集成电路，可以实现各种定时和脉冲宽度调制(PWM)应用。
在直流电机驱动中，使用NE555可以实现简易的PWM调速效果。
本文将详细介绍如何使用NE555实现直流电机的PWM驱动电路，并对其原理进行解释。
一般来说，直流电机通常需要调节电压或者频率来改变其转速。
而PWM调速就是通过调节脉冲的高电平时间与低电平时间的比例来实现对电机的速度控制。
接下来，我们将详细分析NE555的工作原理及其在直流电机PWM驱动中的应用。
首先，我们来了解一下NE555的基本工作原理。
NE555是一种8引脚的集成电路，主要由比较器、RS触发器、输出驱动器以及电源电压稳压器等组成。
在PWM调速应用中，NE555的输入电压Vcc连接至电源正极，引脚2和引脚6接地，引脚5连接电源负极，引脚4连接至电位器PI，辅助引脚1和7置空或者接地。
NE555的主要工作模式有两种：单稳态触发和多谐振荡器。
在直流电机PWM驱动中，我们将使用NE555的多谐振荡器模式来实现PWM调速功能。
多谐振荡器模式下，NE555输出方波信号，其周期和占空比可以通过引脚2和引脚6之间的电压比例来控制。
当引脚2电压高于引脚6时，输出高电平；当引脚2电压低于引脚6时，输出低电平。
接下来，我们将详细讲解如何使用NE555来实现直流电机的PWM驱动电路。
首先，我们需要连接一个电位器来调节占空比。
将电位器PI的中间脚连接至引脚6，一边脚连接至引脚5，另一边脚连接至电源负极。
通过调节电位器的旋钮，可以改变引脚6的电压，从而控制占空比。
同时，为了保护NE555和直流电机，我们还需要连接一个MOS管或者晶体管来作为输出驱动器。
将驱动器的基极或者门极连接至NE555的输出引脚3，将驱动器的集电极或者漏极连接至直流电机的正极，将驱动器的发射极或者源极连接至电源负极。
在NE555的多谐振荡器模式下，我们需要选择一个合适的电容和电阻来设置输出的频率和占空比。
电动车的电机驱动电路原理
电动车的电机驱动电路原理电动车的电机驱动电路原理是指电池（或蓄电池）经过控制器将直流电转换为交流电，再由交流电机将电能转化为机械能的过程。
具体来说，电机驱动电路主要包括电池组、控制器、电机三部分。
首先，电池组是电动车的动力供应，通常采用锂电池或铅酸蓄电池。
电池组的电压和容量决定了电动车的续航里程和输出功率。
电池组将直流电能提供给控制器，控制器再根据电动车运行状态和用户输入的指令来控制电机的工作状态。
其次，控制器是电动车电机驱动系统的核心部件，主要功能是将电池组提供的直流电转换为交流电，并根据输入的控制信号实时调整输出电流和电压，控制电机的转速和扭矩。
控制器可以采用PWM（脉宽调制）控制方式来实现对电机的精确控制。
控制器还会根据电池组的电量和工作温度等参数进行保护和故障检测。
最后，电机是电动车驱动系统的执行部件，负责将电能转化为机械能。
电动车通常采用交流无刷电机，其结构简单、效率高、维护成本低。
无刷电机由转子和定子组成，定子上绕有若干绕组，通过控制器的调节，使得绕组中的电流方向与转子磁极场方向相互作用，从而产生转矩，推动电动车的运动。
电机驱动电路工作原理如下：1. 当电动车启动时，通过操作开关或踏板发送启动信号；2. 控制器接收到启动信号后，会检测电池组的电压和温度等参数，并根据这些参数计算输出的电流和电压；3. 控制器将电池的直流电功率转换为交流电，通过PWM控制方式调整电流和电压，控制电机的转速和扭矩；4. 交流电驱动电机运转，将电能转化为机械能，推动电动车前进；5. 当需要停车或改变速度时，控制器会根据用户输入的指令对电机进行控制，调整输出电流和电压，实现加速、制动或倒车等功能；6. 当电池组的电量过低或控制器检测到过热等故障时，会发出警报信号并切断电机的供电，以保护电池组和控制器的安全。
总结起来，电动车的电机驱动电路通过控制器将电池组提供的直流电转换为交流电，再由电机将电能转化为机械能，从而推动电动车的运动。
电机驱动器的整机电路图
一份步进电机驱动器整机电路图（原创）在由上位机或PLC为主的工控系统中，尤其是在对各种机械设备的控制中，常常看到PLC、触摸屏、伺服电机驱动器、伺服电机或步进电机驱动器、步进电机的组合应用。
对于伺服电机和步进电机，由于结构简单，原理上也不是太复杂，看到实物，再配合应用，就了解了。
但对电机驱动器的结构和电路，限于各种条件，就难以知道其“本来面目”了。
本人由于工作关系，接手了一台需维修的步进电机驱动器，又由于维修的需要，测绘了步进电机的整机电路图，浏览之下，就知道步进电机驱动器是个怎么回事了。
在此将整机全图奉献于大家。
整机全图共4张。
第一张图：步进电机驱动的主电路和开关电源电路。
步进电机驱动器的功率输出电路的形式同变频器主电路是相似的。
每一路皆由两只IGBT管子做推挽式输出，在管子上也反向并联了二极管，以提供反向电流的通路，进而保护IGBT管子的安全。
IGBT 管子的过流保护信号由AR1、BR1两只电阻上取得，此两只电阻将流经IGBT管子的电流信号转化为电压信号，经后级保护电路处理，送入单片机。
开关电源输出的+5V，作为单片机的电源。
另外，+5V、-5V还作为保护电路的双电路供电。
一路+15V电源，经PIC和PT1转化为四路15V电源，供四路驱动电路用。
第二张图：驱动电源及端子信号来源。
由电源板来的+15V电源，经NE555时基电路振荡逆变，开关变压器PT1四个次级绕组输出四组互相隔离的15V直流电压，供驱动IC的供电；第三张图：步进电机驱动器的脉冲驱动电路及步时电机的工作电流设定电路等。
驱动IC采用IS2110S专用的驱动芯片，单片机输出的四路脉冲信号经由74LS08四二输入与门电路处理后，送入四片IS2110S驱动电路，经光电隔离和功率放大后，送放逆变功率电路，输入步进脉冲到步时电机；第四张图：CPU（单片机）电路和控制端子内电路图。
步进电机驱动器是由单片机生成四路脉冲信号，经后续电路驱动功率输出电路，进而驱动步进电机的。
电机驱动电路模块(交、直流)-2016.8
注: 以上相线顺序根据不同厂家、不同规格可以是不同的，具体请参阅相 应型号的规格书。
35BYJ46 主要几个技术要求：
1. 额定电压:12VDC 2. 直流电阻：130欧±7%（25 ℃ ） 3. 驱动方式：四相八拍（即A,B,C,D四根相线） 4. 减速比：1/85 5. 步距角: 7.5 °/85（每一拍角度值） 6. 自定位转矩>=600gf.cm 7. 牵入转矩： >=1500gf.cm(100HZ) 等等;
目录(目前我司常用的几大类)： 一、步进电机 二、直流电机
三、PG交流电机（PID算法）
一、步进电机介绍：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非
超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响， 当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为"步距角 "，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定 位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
肺宝用无霍尔传感器FOC电机：无霍尔FOC实现了启动平稳，超
静音，逆风启动等性能；下面了解下FOC电机的一些技术特征： FOC电机的特性： 1. 控制算法：无传感器FOC 2. 控制方式: 速度控制/恒DUTY PWM控制 3. 调制方式：空间矢量脉宽调制(SVPWM) 4. 电流采样方式: 2/3桥臂电阻取样； 5. 调制频率: 16KHZ; 6. 速度波动率： <0.5%; 极数4极； 7. 启动方式： 恒电流启动，软启动； 8. 保护功能：内部锁住保护（含电压堵住，自动断电及断电后自重启等 ）、极性保护（VCC与GND反接时，不导通）、过流保护等； 9. 无传感器磁场定向控制（FOC）具有转速稳定度高、没有传感器误差 影响等诸多优点；
电机驱动电路
电机驱动电路考虑到小车必须能够前进、倒退、停止，并能灵活专性，我们选用了电机专用驱动芯片。
为了能控制车轮的转速，可以采取PWM 调速法，即由单片机的TAi 和TBi输出一系列频率固定的方波，再通过功率放大来驱动电机，在单片机中编程改变输出方波的占空比就可以改变加到电机上的平均电压，从而可以改变电机的转速。
左右两轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、等功能。
L298N 工作时，ISENA 接地，IN1 为1 或0 从ENA 输入PWM 怎可以控制电机正转或者反转。
我们的设计中将IN1 和IN2 分别接到I/O口和一个非门从而可以用一个口来控制电机的正反转。
直流电机所需的驱动电压、驱动电流均比较大，因此采用双H桥高电压大电流驱动芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是推挽式功率放大专用集成电路器件，直流驱动电流总和可达4A，其内部具有2个完全相同的PWM 功率放大回路，拥有PWM调速功能。
在控制电路中，考虑到单片机会受到驱动部分的干扰，因此采用了光电藕合器TLP521，把控制部分和驱动部分在电气上隔离开来。
采用8个1N5822高速大电流肖特基二极管组成续流保护电路，消除电机在起停、制动及换向时产生的反电势。
系统工作时，单片机P1口输出的控制信号经过驱动器芯片74HC245和光电拥合器之后输入电机驱动芯片L298N，控制电机动作。
当需要调速时，只需改变PWM波(本设计中由单片机P1.3和P1.6端口产生)的占空比即可，理论上可以实现256级调速。
除L298芯片外，其他的元件有续流二极管8个（每个电机四个），作用是关断电源后为电机里剩余电流继续流动提供回路，防止损坏器件。
他们的型号选择主要考虑的是耐压值和反向恢复时间。
而在这里的应用只考虑耐压就可以了。
7805芯片是最常见的电源芯片了，几乎做电路必备，可以买上数十只备用。
LED小灯就是个辅助作用，指示电机转动方向，用不同色光区别。
后边串的电阻是限流电阻，防止电流过大把灯烧坏。
(整理)实用的步进电机驱动电路图.
实用的步进电机驱动电路(图)概述步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
目前，对步进电机的控制主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。
本设计选用第三种方案，用PMM8713三相或四相步进电机的脉冲分配器、SI-7300A 两相或四相功率驱动器，组成四相步进电机功率驱动电路，以提高集成度和可靠性，步进电机控制框图见图1。
图1 步进电机控制系统框图硬件简介● PMM8713原理框图及功能PMM8713是日本三洋电机公司生产的步进电机脉冲分配器，适用于控制三相或四相步进电机。
控制三相或四相步进电机时都可以选择3种励磁方式，每相最小吸入与拉出电流为20mA，它不仅满足后级功率放大器的输入要求，而且在其所有输入端上均内嵌施密特触发电路，抗干扰能力强，其原理框图如图2所示。
图2 PMM8713的原理框图在PMM8713的内部电路中，时钟选通部分用于设定步进电机的正反转脉冲输入发。
PMM8713有两种脉冲输入法：双脉冲输入法和单脉冲输入法。
采用双脉冲输入法时，CP、CU两端分别输入步进电机正反转的控制脉冲。
当采用单脉冲输入时，步进电机的正反转方向由U/D的高、低电位决定。
激励方式控制电路用来选择采用何种励磁方式。
激励方式判断电路用于输出检测；而可逆环形计数器则用于产生步进电机在选定的励磁方式下的各相通断时序信号。
● SI-7300A的结构及功率驱动原理SI-7300A是日本三青公司生产的高性能步进电机集成功率放大器，该器件为单极性四相驱动，采用SIP18封装。
步进电机功率驱动级电路可分为电压和电流两种驱动方式。
电流驱动方式最常用的是PWM恒流斩波驱动电路，也是最常用的高性能驱动方式，其中一相的等效电路图如图3所示。
图3 LM331电压/频率变换电路● LM331芯片LM331是美国国家半导体公司生产的双列直插式8脚芯片，只需接入几个外部元件就可以方便地构成电压/频率(V/F)变换电路，电路如图4所示。
电机驱动电路设计与实现
电机驱动电路设计与实现电机驱动电路的设计与实现是电气工程中非常重要的一部分，它涉及到电机的高效、稳定运行。
在电机驱动电路的设计与实现过程中，需要考虑诸多因素，包括电机类型、负载特性、电路结构、功率传输等方面的问题。
下面将介绍电机驱动电路设计与实现的基本原理、步骤和关键技术。
一、电机驱动电路的基本原理电机驱动电路是一种用以控制电机运行的电路系统。
它的基本原理包括对电机进行功率控制、速度控制和方向控制。
通常，电机驱动电路由电源部分、控制单元和功率输出部分组成。
电源部分用以提供工作电压，控制单元用以对电机进行控制，功率输出部分则用以将控制信号转换为电机所需的电力信号。
二、电机驱动电路设计与实现的步骤1. 确定电机的类型和工作要求，包括额定功率、额定转速、负载特性等参数。
2. 选择合适的功率器件和控制器件，包括适用于电机类型和功率的IGBT、MOSFET等功率器件，以及控制器件如DSP、FPGA等。
3. 设计电路结构，包括功率部分的桥式逆变器、斩波控制器、过流保护电路等，以及控制部分的位置控制、速度闭环控制、电流控制等。
4. 进行电路仿真和验证，通过仿真软件对电路进行分析和验证，确保设计的可靠性和性能指标。
5. 制作电路原型并进行实验，通过实际电路实验对设计进行验证，不断优化电路设计和参数。
三、电机驱动电路设计与实现的关键技术1. 电机控制算法：包括位置控制算法、速度闭环控制算法、电流控制算法等。
2. 功率器件驱动：针对不同类型的功率器件，设计合理的驱动电路和保护电路。
3. 抗干扰与可靠性设计：考虑电路在实际工作环境中可能面临的干扰和故障情况，进行抗干扰和可靠性设计。
4. 散热设计：对功率部分的器件进行散热设计，确保电路在长时间高负载工作情况下稳定性能。
以上是关于电机驱动电路设计与实现的基本原理、步骤和关键技术的介绍。
电机驱动电路的设计与实现需要综合考虑电气、电子、控制等多个领域的知识，是一项综合性强、挑战性大的工作。