基于

H

桥控制直流电机驱动电路设计

林海滨

※

张镐

(厦

门蒙发利电子有限公司

，福建

厦

门

361100

)

摘要：基于

H

桥控制技术设计了

1

款用于直流电机的驱动电路，该电路自带开路和短路保护功能。系统由

MCU

信号生成电路、

光电隔离电路、

电机逻辑驱动电路、

H

桥功率驱动电路、

电流采样电路、

滤波检波电路、

线性放大隔离电路等五部分组成。电机逻辑驱动电路是核心部分，其主要由单片机时序控制、信号缓冲处

理、光电隔离电路、滤波电路等组成；

H

桥功率驱动电路，由

4

个

MOS

管组成，上下桥臂分别用

2

个

P

沟

道功率

MOS

管和

2

个

N

沟道功率

MOS

管。通过对逻辑电路时序的巧妙控制，遏制了

H

桥驱动的直通现象，

无需增加死区的控制电路。系统最大的特点是结构简单，可靠性强，且输出功率优于

IC

驱动，易形成性价

比高的方案。

关键词：

H

桥；

，

PWM

；直流电机；驱动；逻辑控制

DC Motor Driver Design Base on the H-bridge Controlled

LIN Haibin

ZHANGHao

(XIAMEN COMFORT SCIENCE & TECHNOLOGY GROUP)

Abstract:Based on the h-bridge control technology, a driver circuit for dc motor is designed. The circuit has the

function

of

open

circuit

and

short

circuit

protection. System

consists

of

MCU

signal

generated

logic

circuit,

photoelectric

isolation

circuit,

motor

drive

circuit,

H

bridge

power

drive

circuit,

current

sampling

circuit,

filter

detection circuit, linear amplification of isolating circuit and so on five parts. The motor logic drive circuit is the

core

part,

which

consists

of

single

chip

computer

time

series

control,

signal

buffer

processing,

optoelectronic

isolation

circuit

and

filter

circuit. H

bridge

power

drive

circuit

consists

of

four

MOS

tubes,

with

two

P

channel

power MOS tubes and two n-channel power MOS tubes respectively. By controlling the sequence of logic circuits,

the direct current of h-bridge is restrained, and the control circuit of the dead zone is not required. The system is

characterized by simple structure, strong reliability and better output power than IC drive.

Key words: H bridge; PWM; Dc motor; Drive; Logic control

0

引言

直流电机具有良好的线性特性、

优异的控制性能等特点，

成为大多数变速运动控制和闭

环位置伺服控制系统的最佳选择。

为适应小型直流电机的使用需求，

各半导体厂商推出了直

流电机控制专用集成电路，

构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。

但是，

专用集成电

路构成的直流电机驱动器的输出功率有限，

不适合大功率直流电机驱动需求。

因此采用分立

元件构建

H

桥，

实现大功率直流电机驱动控制。

该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求，

并具有快速、精确、高效、低功耗等特点，可直接与微处理器接口，应用于

PWM

技术实现直

流电机调速控制

[1]

。

1

电路工作原理分析

1.1

电路原理设计框图

电路总体设计框图如图

1

所示，

包括

MCU

信号生成电路、

光电隔离电路、

电机逻辑驱动