小车直流电机H桥驱动方案的选择
发布时间:2017/11/30 10:07:00 来源:永阜康科技
做机器小车,最常用的是直流电机驱动,为了实现电机的正反转,需要用H桥电路。
这里简单总结一下:
一。 首先要否决的是大家用的最多的一个H桥驱动芯片:L928N
是的,这个芯片是很简单,很便宜,而且很容易买到,一个芯片里面就集成了2路的H桥电路,还带PWM控制和电流采集。但是它有2个严重的缺点:1)手册要求电机驱动电压要比控制逻辑电压高2.5V。不适合单电源供电的小车。而实际上我们做的小车为了维护方便和减轻重量,往往需要单电源供电。
2)在H桥电路上的损耗太大了。我以前用环奇的遥控车改造的小车车体,7.2V供电,用玩具车上原来的三极管H桥(B772+D882),电机电流可以达到380mA,小车跑的飞快;改用L298N驱动之后,小车明显慢了很多,测试电机电流只有210mA。而根据“嵌入之梦”的文章计算,驱动一个4.5V/2A的直流电机,L298N的损耗居然超过50%!
当然这个芯片是否可用,还要看场合:
1)如果你的小车采用双电源供电,电机驱动电源大于12V,而且不在乎在H桥上的损耗,那么采用L298N吧。
2)如果你的小车采用单电源供电,或者电机驱动电压在5V左右,比较在乎驱动电路的效率,那么还是考虑其他方案吧。
二。 三极管H桥
最简单实用的电路,我拆了几辆玩具车,用的都是三极管H桥电路。
小功率的采用8550+8050的桥:
电流较大的采用D772+D882的桥:
以上电路不但简单便宜,而且效率很高。8550+8050的桥在5V供电,驱动100mA左右的小电机时,桥上的压降小于0.5V。D772+D882的桥在7.2V供电,200-300mA的电流下,压降不到1V。
三。 MOS管桥
MOS管效率肯定是最高的。但是存在两个问题:
1)MOS管比较脆弱,使用时候需要非常注意,例如导通切换的时候要仔细研究时序,否则容易造成桥直通,烧毁MOS管;
2)大功率的MOS管门极需要比较高的驱动电压,否则不能正常导通,所以用电池驱动时,还需要加升压电路等。
MOS桥电路,我还没有实际使用过,所以不做评论。
用分立元件搭的H桥,虽然比较实用,但是DIY的话太麻烦了,电路复杂,用一大堆的零件,要么自己做PCB,要么飞一大堆的线。制作小车的乐趣都消耗在一个简单的驱动电路上了,所以个人不喜欢使用分立器件。
四。 电机驱动集成块
1)最常用的L298N。分析如上,不实用。
2)网上查到一些MOS管的H桥驱动IC,例如东芝的TB6612FNG,但是不容易买到。
3)LMD18200,也是MOS管桥,带PWM,最大电流3A。淘宝价格18元,每片里面只有1路电机驱动。
4)最近发现一个好东西:LG9910电机驱动芯片(山寨版本也有叫L9910的)。把一个三极管的H桥集成在一个8脚的IC里面,使用简单。价格便宜,淘宝上才卖3块钱一片。而且很容易买到。一些要求不高的场合,推荐使用这个芯片。
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HR1084的H桥驱动部分采用低导通电阻的PMOS和NMOS功率管。低导
通电阻保证芯片低的功率损耗,使得芯片安全工作更长时间。此
外HR1084拥有低待机电流、低静态工作电流。这些性能使能HR1084
易用于玩具方案。 |
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