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l298n模块

l298n模块 这一∥节我们主要介绍H桥?电路,后?面的ml章节我们?会专门介绍到PWM调速问题。l298n模…

l298n模块

这一∥节我们主要介绍H桥?电路,后?面的ml章节我们?会专门介绍到PWM调速问题。l298n模块

3、H桥电路

电机做好2后后引出?两个极,如图5所示,给=两个极能电就能够实现其转动,而改变其电源∷极性刚可以实现换向。″?


图5∣减速电机及电路图

前面我们说过必须要解决驱动力不足和换∧向问题,设计一般会采用两?种方法,一是设计由分离元件¢组成的驱动电3路实@现,另一?种方法则是采用专用?的驱动芯片加以实现。由于专用的驱动芯片由于结构简单、价格便宜、可靠性高等特点,因㎜而被广泛的应用实现电机的驱动。电机的∩驱?动¥芯片很多如L298N?、B?ST7?970、MC3?3886等,这里我们介绍智能机·器人中比较常用的LM298N驱动模块+,BS?T7970、MC?3﹤3886一般在电机功率比较大的场合适用。在介绍LM㏑298N驱动模块⊙之前,我们先介绍一下H桥电路,需要说⊿明$的是时,在下面的电路由于内部采用了三极管,三极管本身起到放大的作用∴?,即?增大了驱动电流,所以在下面的讲解中我m们主要侧重讲解如何实现换?向功能。

H桥电路可以用如图6来表示其原理:

图?6 H桥简单∞电≠路

♂从图中可以看出,其形状类似于?字母&l¤£dquo;H”,作为负载?的直流电机像&l∨dquo;桥”㎏一样架在上面?,所以称?为“H?桥驱动&r?dquo;,?4个开关所?在的位置就?称为“桥臂&r‖dquo;。

从图中可以?看出,假设开关A、D接℡通,电机正向转动,而开关B、C?接通时,直流电机将?±反向转动,从而实现了电℅机的正反控制。当然实际应用中我们还可以§得到其它两种状态:

1)刹车,即将A、C或B、D接?通,则电机∶惯性转动产?生的电动势将被短路,形成阻碍运动√的感应电流,开?成“刹车”作用。

°2)惰行,4个开关全部断?开,则电机惯性所产生的电动势将无法开成电路,从而也?就不会产??生阻碍运?动∠的∝感应∵电流,电机将惯性转动较长?时间。

以上电路?只?是说明的原理,实?际电路中我?们通常将来四个开关换成三极管。如图7所示,H桥式电机驱动电路包括4个三极μ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1能会从左至右或从右?至左流过电?机,?从而控制电机的转向。由㎞于H桥电路可以很方便的实现电机的正∟反转的㎎驱动因而得到了广泛应用?。﹣

图7典型的H×?桥电路

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?图8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Q?4导通时,电流将从左至右流过电机℃,从而驱动电机?按特定≒的方向◎转动?。

图9所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况,电流从右至左流过电机。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。

这≡里需?要注∷意的是,电机一般会引出两个∪极,但并无正负之分,所谓≌的正反转也只是我们?人为定义,具体要看实际∏的应用和安装情况。

图8电机正转图9电机反转

驱㈱动电机时?,保证H桥上两个同侧?的三极管mol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它任何负载,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10所示就是基于这种考虑的改?进电路,它在基本的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?一种方向输入,可以保?m证任何时候?在H桥的同侧都只?有一个三极管导?通。

?图10?改进后的?H3桥驱动电?路

采?用以上方法,电?机的运♀转只需要三个信号控制?,如图11:¬两个方向信号和一个使能?信?号∈。如果DI?R-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6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11驱动电机转动时的信号示意图

4、驱动?芯㏄片/选择时?考虑㏕的问题

H?桥电路虽然有着许多的优点%,但是在实际的*制作过程中,?由于?元件较多,电路和搭建也较为麻烦,增加了硬件设※计的复*杂度。所绝大多数制作中通常直接选用专用的驱动芯片。目前市面上专用的驱动芯片很多,如上面提到÷的L298N、BST≦797¥0∑、M?C33886等,但到底我们应该选用哪咱?芯片呢,当然每?种芯片有自?己的?优势,我?们⊥应该根据设计需要从价格和性能上综合考虑o?才行,这里谈㏒三个方面。
关于更多l298n模块内容,可以收藏本网页。2k13能力值 机器人教程3:直流电机驱动及L298N模块

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作者: mgnqyz

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