什么是直流電機驅(qū)動器?
直流電機驅(qū)動器是一種電子設(shè)備,用于控制和驅(qū)動直流電動機。其工作原理是將來自控制器的步進和方向輸入轉(zhuǎn)換為與電機兼容的電流和電壓,從而控制電機的轉(zhuǎn)速和方向。
直流電機驅(qū)動器通常由電源模塊、控制模塊和功率輸出模塊組成。電源模塊將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源,為驅(qū)動器其他部分提供電源??刂颇K負責接收控制信號,并根據(jù)信號調(diào)整驅(qū)動器的輸出。功率輸出模塊通過控制電流或電壓的大小來驅(qū)動直流電機。
直流電機驅(qū)動器廣泛應(yīng)用于各種需要精確控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的場合,如電動汽車、航空航天、機器人等。由于直流電機的控制精度高、響應(yīng)速度快,因此直流電機驅(qū)動器在許多領(lǐng)域具有優(yōu)勢。
總之,直流電機驅(qū)動器是一種重要的電子設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)直流電機的精確控制,廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。
接下來小編給大家分享一些直流電機驅(qū)動器電路圖,以及簡單分析它們的工作原理。
直流電機驅(qū)動器電路圖分享
1、使用MOSFET的直流電機驅(qū)動器電路圖
這是使用單個 N 溝道 MOSFET 的直流電機驅(qū)動電路。在該電路中,直流電機繼續(xù)沿一個方向運行,直到按下開關(guān)時它會反轉(zhuǎn)方向。該電路可用作不同項目中的電機驅(qū)動器。事實上,它只需要很少的組件,并且可以很容易地構(gòu)建。如果您正在尋找與微控制器或開發(fā)板一起使用的電機驅(qū)動電路,請考慮使用此雙向電機控制電路,以方便使用并更好地控制電機運動。

首先,我們有一個 12VDC 電池作為能源。開關(guān) Sw1 將其直接連接到兩個 MOSFET 的柵極。兩個 MOSFET 的源極引腳均連接至地或電池的負極端子。當兩個源都連接到地或電池的負極端子時,我們的直流電機的輸出將出現(xiàn)在 Q1 的漏極引腳和 Q2 的源極中。
在電池和FET的每個柵極之間連接一個按鈕可以用來控制晶體管的ON/OFF狀態(tài)。當未按下按鈕時,晶體管將處于開路狀態(tài),電機從其正極引腳上 FET Q1 的漏極接收 12V 電壓。 Q2 到電機負極引腳的電壓為 0V。但是當我們按下按鈕時,我們使晶體管處于飽和狀態(tài)。因此,電機現(xiàn)在從 Q1 接收 0V,從 Q2 接收 12V,從而改變電機的旋轉(zhuǎn)方向。
您可以以類似的方式添加電機來完全控制它。為此,您應(yīng)該確保您的 MOSFET 能夠處理此處使用的電機的電流攝入。另外,如果您使用電池為電路供電,您應(yīng)該記住電機的電流攝入量應(yīng)小于電池的電流消耗容量。
2、使用TC4424的直流電機驅(qū)動器電路圖
下圖所示電路是基于 Microchip 的 IC TC4424 的直流電機驅(qū)動電路。 TC 4424 是一款雙 MOSFET 驅(qū)動器,可用于多種應(yīng)用,如 SMPS、脈沖變壓器驅(qū)動器、線路驅(qū)動器、電機驅(qū)動器等。

電機旋轉(zhuǎn)的速度和方向取決于引腳 2 和 4 的邏輯電平。電機的旋轉(zhuǎn)速度與饋送到引腳 2 的 PWM 信號的占空比成正比。如果引腳 4 保持邏輯電平0 電機將正向運行,如果保持為邏輯 1,則電機將反向運行。
電路中,電阻R1和R2為上拉電阻。 D1 和 D4 保護 IC 芯片免受欠壓(負反電動勢)影響。 D2 和 D3 為電機正反電動勢提供安全路徑,以耗散并保護 IC。電容器 C1 和 C2 可降低電噪聲。
3、用于3V供電的微型直流電機驅(qū)動電路圖
以下所述電路用于3V供電的微型直流電機的驅(qū)動,這種電機有兩根引線,更換兩根引線的極性,電機換向。該驅(qū)動電路要求能進行正反轉(zhuǎn)和停止控制。
如下圖所示,這電路是作者最初設(shè)計的電路,P1.3、P2.2和P2.4分別是51單片機的IO引腳。設(shè)計的工作原理是:當P1.3高電平、 P2.2和P2.4都為低電平時,電機正轉(zhuǎn)。此時,Q1和Q4導通,Q2和Q3截止,電流注向為+5VàR1àQ1àMàQ4;當P1.3低電平、 P2.2和P2.4都為高電平時,電機反轉(zhuǎn)。此時,Q2和Q3導通,Q1和Q4截止。P2.2為高電平同時P2.4為低電平時,電路全不通,電機停止。
圖中電阻:R1=20Ω,R2=R3=R4=510Ω

但實際實驗情況去出人意料,即電機正向和反向都不轉(zhuǎn)。經(jīng)測量,當P1.3高電平,P2.2和P2.4都為低電平時,Q4導通,但Q1不導通,P1.3的電平只有0.67V左右,這樣Q1無法導通。
經(jīng)分析原因如下:51的P1、P2、P3各引腳都是內(nèi)部經(jīng)電阻上拉,對地接MOSFET管,所謂高電平,是MOSFET截止,引腳上拉電阻拉為高電平。若此內(nèi)部上拉電阻很大,比如20K,則當上圖電路接上后,則流過Q1的b極的電流最大為(5-0.7)/20mA=0.22mA,難以動Q1導通。所以此電路不通。
總結(jié):51單片機的引腳上拉能力弱,不足以驅(qū)動三極管導通。
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