步进电机H桥功率驱动电路设计
单片机驱动h桥电路
单片机驱动h桥电路
H桥电路是一种常用于驱动直流电机、步进电机等负载的电路，可以实现正转、反转和制动等功能。
在单片机中驱动H桥电路，可以采用以下步骤：
1.准备硬件材料：包括单片机、H桥驱动芯片、电机、电源
等。
2.连接H桥电路：将单片机和H桥芯片进行连接。
根据H
桥芯片的规格和引脚功能，将单片机的输出引脚与H桥芯
片的驱动引脚相连。
3.设置单片机输出：通过单片机的编程，设置输出引脚的高
低电平。
根据H桥电路的工作原理和要求，控制单片机输
出引脚的状态来驱动电机正转或反转。
4.控制信号生成：根据具体的应用需求生成控制信号。
可以
使用单片机的GPIO控制引脚来产生PWM信号，调整电
机的速度和转向。
5.编写程序：在单片机上编写程序代码，控制输出引脚的状
态和PWM信号的生成。
根据实际需要，编写相应的控制
逻辑和算法，实现对H桥电路的控制。
6.调试和测试：将程序下载到单片机中，并连接电源和电机。
通过调试和测试，观察电机的转动方向和速度是否符合预
期，进行调整和优化。
需要注意的是，具体的驱动H桥电路的方法和代码编写会根据
所用的单片机型号、H桥芯片和电机类型而有所不同。
因此，在实际应用中，需要参考相应的硬件和软件文档，并结合具体的开发环境和编程语言来进行驱动程序的编写和调试。
一种基于PWM控制的H桥功率驱动器的设计
ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｂｏｏｔｓｔｒａｐ ｒｉｓｅ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｂｉｓｔａｂｌｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｒｅ ｔｈｅ
ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｉｄｅａｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｕｓｉｎｇ ＥＤＡ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｏｔａｌ
Ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｏｆ ＳＰＩＣ ｓｈｏｗｓ ａ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ
ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｏｓｔ，ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｖｏｌｕｍｅ，ａｎｄ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ，
ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｗａｒｎｉｎｇ ａｎｄ ｓｈｕｔｏｆｆ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ １４５℃ａｎｄ １７０＂Ｃ．
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ２。Ｃ，ａｎｄ ａ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ
本文首先从系统的角度出发，对电路进行总体设计，确定了电路的功能模块 及模块之间的功能衔接。接着，根据项目的性能指标要求，详细设计并分析了本 电路中的电荷泵电路、自举电路、过温保护电路、电流取样电路四个功能模块及 ＰｗＭ速度反馈控制应用电路。这是本文的重点所在。其中的电荷泵上升时间数 学归纳分析法、自举电路上升时间微分分析法和双稳态过温保护电路是本文的创 新点。最后，本文在厂方提供的模型基础上利用ＥＤＡ软件对各个子电路及整体 电路进行了仿真，确保设计的电路能满足性能指标要求，并给出了仿真结果。
１）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。 ２）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要 提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（Ｈ桥 或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。 ３）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防 止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现 隔离。 ４）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源 污染；大的电流可能导致地线电位浮动。 ５）可靠性。电机驱动电路应避免过温、过流、过欠压等极端情况的发生。
2相4线步进电机 驱动原理
2相4线步进电机驱动原理2相4线步进电机是一种常见的步进电机类型，它由两组线圈组成，每组线圈有两根引线。
它具有较高的分辨率和较低的振动噪音，广泛应用于打印机、3D打印机、数控机床等领域。
驱动原理是指如何实现步进电机的精确控制和转动。
1.电路结构：2相4线步进电机的驱动电路通常采用H桥电路。
H桥电路由4个功率晶体管（MOSFET）组成，分为上下两个桥，每个桥由两个晶体管组成。
上桥、下桥分别与步进电机的两个线圈相连。
2.相序控制：步进电机的转动是通过给线圈施加电流来实现的。
相序控制是指按照一定的顺序给线圈施加电流，以使电机按照设定的步进角度转动。
2相4线步进电机的相序控制有两种方式：全步进控制和半步进控制。
全步进控制是指每次给线圈施加一个相位的电流，使得电机转动一个步进角度。
如A相线圈为高电平，B相线圈为低电平，则电机转动一个步进角度。
然后保持两个相位的电平状态不变，电机保持静止。
半步进控制是在全步进控制的基础上，通过改变线圈的电流方向和大小，使电机转动一个半步进角度。
首先给A相线圈施加高电平，电机转动一个步进角度，然后将A相线圈变为低电平，同时给B相线圈施加高电平，电机再转动一个步进角度。
这样，电机将以更小的角度精确转动。
3.驱动方式：步进电机的驱动方式有两种：双极性和单极性。
双极性驱动是指在步进电机的两个线圈中，每个线圈有两个施加电流的方向，即正向和反向。
这种驱动方式可以实现较高的转动力矩。
单极性驱动是指每个线圈只有一个施加电流的方向，另一个方向不施加电流。
这种驱动方式可以简化驱动电路的设计，但转动力矩相对较小。
4.驱动器选择：对于2相4线步进电机，需要选择合适的驱动器。
驱动器是电机与控制信号之间的接口电路，可以根据输入信号控制电机转动。
驱动器通常具有以下功能：-产生恰当的相序控制信号-控制每个线圈的电流-限制电流的峰值和保护电机常见的驱动器有步进电机芯片、步进电机驱动板等。
在选择驱动器时，需要考虑电机的电流和电压要求、控制信号的格式和接口、驱动器的工作温度等因素。
步进电机工作原理及驱动器电路设计
步进电机工作原理及驱动器电路设计(含源程序)步进电机工作原理及驱动器设计步进电机在控制系统中具有广泛的应用。
它可以把脉冲信号转换成角位移，并且可用作电磁制动轮、电磁差分器、或角位移发生器等。
有时从一些旧设备上拆下的步进电机(这种电机一般没有损坏)要改作它用，一般需自己设计驱动器。
本文介绍的就是为从一日本产旧式打印机上拆下的步进电机而设计的驱动器。
本文先介绍该步进电机的工作原理，然后介绍了其驱动器的软、硬件设计。
1. 步进电机的工作原理该步进电机为一四相步进电机，采用单极性直流电源供电。
只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。
图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。
图1 四相步进电机步进示意图开始时，开关SB接通电源，SA、SC、SD断开，B相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿，2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。
当开关SC接通电源，SB、SA、SD断开时，由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用，使转子转动，1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。
而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿，2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。
依次类推，A、B、C、D四相绕组轮流供电，则转子会沿着A、B、C、D方向转动。
四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。
单四拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。
八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。
单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示：a. 单四拍b. 双四拍 c八拍图2.步进电机工作时序波形图2.基于AT89C2051的步进电机驱动器系统电路原理步进电机驱动器系统电路原理如图3：图3 步进电机驱动器系统电路原理图AT89C2051将控制脉冲从P1口的P1.4~P1.7输出，经74LS14反相后进入9014，经9014放大后控制光电开关，光电隔离后，由功率管TIP122将脉冲信号进行电压和电流放大，驱动步进电机的各相绕组。
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。
新版直流电机H桥驱动电路
直流电机H桥驱动电路(带正反转和使能)
公司买了一些100W的直流电机，功率很大，让我做个驱动电路，要求有正反转，还让电机能停能转，停和转的时候不能影响电机的转动方向，我想了一下，用继电器来驱动正反转，但是电机如果频繁换向，继电器是扛不住的，触电打火会影响接触不良，于是，我想到了用场效应管来驱动电机。
如果要用场效应管来驱动电机正反转，我第一个想到了H桥，于是就设计出电路图来。
然后进一步的改进：
用cd4011与H桥结合，CD4011是四个双输入与非门电路，
整体图如下：
功能：当S1闭合时，电机正转，断开后反转，
S2闭合时，电机转，断开后电机停，
电机功率100W （当然电机功率更大的话，只需换大一点功率的场效应管就行了）
驱动电压24V
控制电压12V
看到这个文档的朋友千万要注意了，他这个电路只能控制12V的输出电压。
如果是24V的直流电机，要在管子的控制极加三极管抬高控制通断的电压，因为控制管子的通断其实就是G、S极的之间的压差（小于4V左右不导通，大于4V左右导通），你如果是供电24V，而芯片CD4011出来的控制电压信号只有12V，这样造成G-S的压差是12V或者是24V，一侧的两个管子是一直导通的！！！！这一通电就要烧管子，这篇文章的作者非常坑人，大家一定记清楚了。
三极管推荐使用9014，两级的电阻推荐使用33KΩ的直插电阻。
单片机驱动h桥电路
单片机驱动h桥电路
单片机驱动H桥电路
H桥电路是一种常用的电路结构，可以用于驱动直流电机、步进电机等。
它由四个开关组成，可以实现正转、反转和刹车等功能。
而单片机作为一种常用的微控制器，可以很方便地用来控制H桥电路。
在H桥电路中，四个开关可以分为上桥臂和下桥臂。
当上桥臂的两个开关闭合时，电流从电源经过上桥臂流向负载；当下桥臂的两个开关闭合时，电流从负载经过下桥臂回到电源。
通过控制上桥臂和下桥臂的开关状态，可以控制电流的方向和大小，从而实现对电机的驱动。
单片机可以通过输出引脚来控制H桥电路的开关状态。
通过改变输出引脚的电平，可以控制开关的闭合和断开。
例如，当输出引脚为高电平时，上桥臂的两个开关闭合，电流从电源流向负载；当输出引脚为低电平时，上桥臂的两个开关断开，电流停止流动。
通过不同的输出引脚状态组合，可以实现正转、反转和刹车等功能。
为了确保单片机能够正确地控制H桥电路，需要根据电路的参数和要求合理地选择单片机的输出引脚。
通常情况下，单片机的输出引脚需要具备足够的电流和电压能力，以满足电路的需求。
此外，还需要注意单片机输出引脚的逻辑电平和H桥电路的输入电平之间的匹配，以确保信号的正确传递。
在实际应用中，还可以通过给单片机添加外部电路来增强对H桥电路的控制能力。
例如，可以通过添加光耦或继电器等元件，实现对高功率电路的隔离和保护。
这样可以提高系统的可靠性和安全性。
单片机驱动H桥电路是一种常见且实用的控制方式。
通过合理地选择单片机的输出引脚和添加适当的外部电路，可以实现对H桥电路的精确控制，从而满足各种应用需求。
h桥驱动电路原理
h桥驱动电路原理H桥驱动电路原理H桥驱动电路是一种常用的电路结构，用于控制直流电机的正反转。
它由四个开关元件组成，通常是四个晶体管或四个MOSFET管。
H 桥驱动电路具有很高的灵活性和可靠性，被广泛应用于各种电动设备和机械系统中。
H桥驱动电路的原理是通过控制开关元件的通断状态，改变电机两端的极性，从而实现电机的正反转。
H桥的名称来源于其电路结构形状的形似字母"H"。
H桥驱动电路有四个开关元件，分别为上电子管Q1和Q2，以及下电子管Q3和Q4。
其中Q1和Q4为一对开关元件，Q2和Q3为另一对开关元件。
当Q1和Q4导通，Q2和Q3断开时，电机的正极连接到电源的正极，负极连接到电源的负极，电机正转。
当Q2和Q3导通，Q1和Q4断开时，电机的正极连接到电源的负极，负极连接到电源的正极，电机反转。
当Q1和Q2导通，Q3和Q4断开时，电机短路制动。
当Q1和Q2断开，Q3和Q4导通时，电机自由转动。
为了实现对H桥驱动电路的控制，通常需要一个控制信号。
这个信号可以是一个单片机的输出，也可以是一个硬件电路的触发信号。
控制信号通过控制开关元件的通断状态来实现电机的正反转。
H桥驱动电路的优点是可以实现电机的正反转，并且可以进行制动控制。
此外，它还具有较高的效率和较低的功耗。
然而，H桥驱动电路也存在一些缺点，例如占用空间较大，成本较高，且对于高功率电机的应用会产生较大的热量。
H桥驱动电路是一种常用的电路结构，用于控制直流电机的正反转。
它通过控制开关元件的通断状态，改变电机两端的极性，从而实现电机的正反转。
H桥驱动电路具有很高的灵活性和可靠性，被广泛应用于各种电动设备和机械系统中。
mos管h桥电机驱动电路图
mos管h桥电机驱动电路图 H桥是⼀个典型的直流电机控制电路，因为它的电路形状酷似字母H，故得名与“H桥”。
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：图中只是简略⽰意图，⽽不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。
H桥驱动原理 1）电机驱动 电路⾸先，单⽚机能够输出直流信号，但是它的驱动才能也是有限的，所以单⽚机普通做驱动信号，驱动⼤的功率管如Mos管，来产⽣⼤电流从⽽驱动电机，且占空⽐⼤⼩能够经过驱动芯⽚控制加在电机上的均匀电压到达转速调理的⽬的。
电机驱动主要采⽤N沟道MOSFET构建H 桥驱动电路，H 桥是⼀个典型的直流电机控制电路，由于它的电路外形酷似字母 H，故得名⽈“H 桥”。
4个开关组成H的4条垂直腿，⽽电机就是H中的横杠。
要使电机运转，必需使对⾓线上的⼀对开关导通，经过不同的电流⽅向来控制电机正反转，其连通电路如图所⽰。
2）H桥驱动原理 实践驱动电路中通常要⽤硬件电路便当地控制开关，电机驱动板主要采⽤两种驱动芯⽚，⼀种是全桥驱动HIP4082，⼀种是半桥驱动IR2104，半桥电路是两个MOS管组成的振荡，全桥电路是四个MOS管组成的振荡。
其中，IR2104型半桥驱动芯⽚能够驱动⾼端和低端两个N沟道MOSFET，能提供较⼤的栅极驱动电流，并具有硬件死区、硬件防同臂导通等功⽤。
运⽤两⽚IR2104型半桥驱动芯⽚能够组成完好的直流电机H桥式驱动电路，⽽且IR2104价钱低廉，功⽤完善，输出功率相对HIP4082较低，此计划采⽤较多。
另外，由于驱动电路可能会产⽣较⼤的回灌电流，为避免对单⽚机产⽣影响，最好⽤隔离芯⽚隔离，隔离芯⽚选取有很多⽅式，如2801等，这些芯⽚常做控制总线驱动器，作⽤是进步驱动才能，满⾜⼀定条件后，输出与输⼊相同，可停⽌数据单向传输，即单⽚机信号能够到驱动芯⽚，反过来不⾏。
mos管h桥电机驱动电路图 mos管H桥电路 图1中所⽰为⼀个典型的直流电机控制电路。
h桥驱动电路原理
h桥驱动电路原理
H桥驱动电路原理。
H桥驱动电路是一种常用的电子电路，用于控制直流电机的转
向和速度。
它由四个开关管组成，可以实现正转、反转和制动等功能。
在工业控制、机器人、电动车等领域都有广泛的应用。
H桥驱动电路的原理非常简单，但是实现起来却有一定的复杂性。
它的核心是利用四个开关管的导通和截止来控制电机的正转、
反转和制动。
当两个对角的开关管导通时，电机正转；当另外两个
对角的开关管导通时，电机反转；当四个开关管都截止时，电机制动。
这种方式可以实现电机的多种控制模式，非常灵活。
H桥驱动电路的设计需要考虑很多因素，如电流、电压、功率、效率、稳定性等。
在选择开关管时，需要考虑其导通压降、开关速度、损耗等参数；在设计驱动电路时，需要考虑其响应速度、保护
功能、抗干扰能力等特性。
此外，还需要考虑电机的特性，如电感、电阻、反电动势等参数，以及负载的特性，如惯性、阻力、负载类
型等因素。
H桥驱动电路的应用非常广泛，不仅可以用于直流电机的控制，还可以用于步进电机、交流电机、电磁阀等设备的控制。
在工业自
动化领域，H桥驱动电路可以实现各种复杂的运动控制；在家用电
器领域，H桥驱动电路可以实现电动窗帘、电动门禁、电动玩具等
设备的控制；在电动车领域，H桥驱动电路可以实现电机的高效驱动，提高续航里程和动力性能。
总的来说，H桥驱动电路是一种非常重要的电子电路，它在各
个领域都有着重要的应用。
通过对H桥驱动电路原理的深入理解和
研究，可以更好地应用它，提高电机控制的精度和效率，推动各个
领域的发展和进步。
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设计一种步进电机驱动电路，使加到电机绕组上的电流信号前后沿较陡，降低了开关损耗，
改善了电机的高频特性，同时具有多种保护功能．实验证明，该驱动电路简单、可靠并具有
优良的驱动性能．
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．永磁步进电机或
混合式步进电机的励磁绕组都必须用双极性电源供电，也就是说绕组有时需正向电流，有时
需反向电流，这样绕组电源需用H桥驱动．本文以两相混合式步进电机驱动器为例来设计
H桥驱动电路．
1 电路原理
图1给出了H桥驱动电路与步进电机AB相绕组连接的电路框图．
4个开关K1和K4，K2和K3分别受控制信号a，b的控制，当控制信号使开关K1，
K4合上，K2，K3断开时，电流在线圈中的流向如图1(a)，当控制信号使开关K2，K3合上，
K1，K4断开时，电流在线圈中的流向如图1(b)所示．4个二极管VD1，VD2，VD3，VD4
为续流二极管，它们所起的作用是：以图1(a)为例，当K1，K4开关受控制由闭合转向断开
时，由于此时线圈绕组AB上的电流不能突变，仍需按原电流方向流动(即A→B)，此时由
VD3，VD2来提供回路．因此，电流在K1，K4关断的瞬间由地→VD3→线圈绕组AB→VD2
→电源+Vs形成续流回路．同理，在图1(b)中，当开关K2，K3关断的瞬间，由二极管VD4，
VD1提供线圈绕组的续流，电流回路为地→VD4→线圈绕组BA→VD1→电源+Vs．步进电
机驱动器中，实现上述开关功能的元件在实际电路中常采用功率MOSFET管．
由步进电机H桥驱动电路原理可知，电流在绕组中流动是两个完全相反的方向．推动
级的信号逻辑应使对角线晶体管不能同时导通，以免造成高低压管的直通．
另外，步进电机的绕组是感性负载，在通电时，随着电机运行频率的升高，而过渡的时
间常不变，使得绕组电流还没来得及达到稳态值又被切断，平均电流变小，输出力矩下降，
当驱动频率高到一定的时候将产生堵转或失步现象．因此，步进电机的驱动除了电机的设计
尽量地减少绕组电感量外，还要对驱动电源采取措施，也就是提高导通相电流的前后沿陡度
以提高电机运行的性能．
步进电机的缺陷是高频出力不足，低频振荡，步进电机的性能除电机自身固有的性能外，
驱动器的驱动电源也直接影响电机的特性．要想改善步进电机的频率特性，就必须提高电源
电压．
2 电路设计
图2给出了驱动器AB相线圈功率驱动部分原理图．
选用的功率MOSFET元件是IRFP460，其，ID=20A，VDss= 500 V，RDS(ON)=0.27
Ω。
在图2中，功率MOSFET管VT1，VT2，VT3，VT4和续流二极管 VD11，VD19，VD14，
VD22相当于图1中的K1，K2，K3，K4和VD1，VD2，VD3，VD4．功率MOSFET管的
控制信号是由TTL逻辑电平a，a，b，b来提供的，其中a与a，b与b在逻辑上互反．
2.1 驱动电流前后沿的改善
从步进电机的运行特性分析中知道 ，性能较高的驱动器都要求提供的电流前后沿要陡，
以便改善电机的高频响应．本驱动器中由于功率MOSFET管栅极电容的存在，对该管的驱
动电流实际表现为对栅极电容的充、放电．极间电容越大，在开关驱动中所需的驱动电流也
越大，为使开关波形具有足够的上升和下降陡度，驱动电流要具有较大的数值．如果直接用
集电极开路的器件如SN7407驱动功率MOSFET管，则电路在MOSFET管带感性负载时，
上升时间过长，会造成动态损耗增大．为改进功率MOSFET管的快速开通时间，同时也减
少在前级门电路上的功耗，采用图2虚线框内的左下臂驱动电路．
集电极开路器件U14是将TTL电平转换成CMOS电平的缓冲/驱动器，当U14输出低
电平时，功率MOSFET管VT2的栅极电容通过1N4148被短路至地，这时U14吸收电流的
能力受U14内部导通管所允许通过的电流限制．而当U14输出为高电平时，VT2管的栅极
通过晶体管V3获得电压和电流，充电能力提高，因而开通速度加快．
2.2 保护功能
图2虚线框中，1N4744是栅源间的过压保护齐纳二极管，其稳压值为15 V．由于，功
率MOSFET管栅源间的阻抗很高，故工作于开关状态下的漏源间电压的突变会通过极间电
容耦合到栅极而产生相当幅度的VCS脉冲电压．这一电压会引起栅源击穿造成管子的永久
损坏，如果是正方向的VCS脉冲电压，虽然达不到损坏器件的程度，但会导致器件的误导
通．为此，要适当降低栅极驱动电路的阻抗，在栅源之间并接阻尼电阻或接一个稳压值小于
20 V而又接近20V的齐纳二极管1N4744，防止栅源开路工作．
功率MOSFET管有内接的快恢复二极管．当不接VD11,VD12,VD13,VD14时，假定此
时电机AB相绕组由VT1管(和VT4管)驱动，即VT2管(和VB)截止，VT1管(和VT4管)
导通，电流经VT1管流过绕组．当下一个控制信号使VT1管关断时，负载绕组的续流电流
经VT2的内接快恢复二极管从地获取．此时，VT2管的漏源电压即是该快恢复二极管的通
态压降，为一很小的负值．当VT1再次导通时，该快恢复二极管关断，VT2的漏源电压迅
速上升，直至接近于正电源的电压+VS，这意味着VT2漏源间要承受很高且边沿很陡的上
升电压，该上升电压反向加在VT2管内的快恢复二极管两端，会使快恢复二极管出现恢复
效应，即有一个很大的电流流过加有反向电压的快恢复二极管．为了抑制VT2管内的快恢
复二极管出现这种反向恢复效应，在图2电路中接人了VD11,VD12,VD13,VD14。其中，反
并联快恢复二极管VD11,VD14的作用是为电机AB相绕组提供续流通路，VD12,VD13是为
了使功率MOSFET管VT1，VT2内部的快恢复二极管不流过反向电流，以保证VT1，VT2
在动态工作时能起正常的开关作用．VD19,VD20,VD21,VD22的作用亦是同样的道理．
对图2电路的分析可知，信号a=1，b=1的情况是不允许存在的，否则将因同时导通从
而使电源直接连到地造成功率管的损坏；另外，根据步进电机运行脉冲分配的要求，VT1，
VT2，VT3，VT4经常处于交替工作状态，由于晶体管的关断过程中有一段存储时间和电流
下降时间，总称关断时间，在这段时间内，晶体管并没完全关断．若在此期间，另一个晶体
管导通，则造成上、下两管直通而使电源短路，烧坏晶体管或其他元器件．为了避免这种情
况，可采取另加逻辑延时电路，以使H桥电路上、下两管交替导通时可产生一个“死区时
间”，先关后开，防止上、下两管直通现象．
3 结论
本驱动器电源驱动部分线路简单，通过对电流前后沿的合理设计，降低了开关损耗，改
善了电机的高频特性，并具有多种保护功能，实际使用中效果良好．