【導(dǎo)讀】驅(qū)動(dòng)電路采用H型橋式PWM脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)形式，如圖1所示。電路主要由大功率三極管B772、D882、三極管8050和光電耦合器等元件組成。該驅(qū)動(dòng)電路可控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。
與單片機(jī)的接口電路采用光電耦合器隔離。用單片機(jī)的I/O口控制驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)控制端，當(dāng)控制端PWM1為低電平，控制端PWM2為高電平時(shí)，左邊的光電耦合器導(dǎo)通，右邊的光電耦合器不導(dǎo)通，Q1、Q2、Q6、Q7全部深度飽和導(dǎo)通，而右邊的Q3、Q4、Q5、Q8全部截止，由于Q6、Q7深度飽和導(dǎo)通，所以其Vceo只有約0.3伏，在驅(qū)動(dòng)管上消耗的電壓很小，此時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)控制端PWM1為高電平，控制端PWM2為低電平時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)控制端PWM1和PWM2同時(shí)為高電平或低電平時(shí)，電機(jī)停止。
圖1：H型橋式PWM脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路
由于電機(jī)平均功率滿足如下關(guān)系：
其中， P為電機(jī)兩端的平均功率; Pmax為電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的功率; A為脈寬。可見(jiàn)，電機(jī)的平均功率與脈寬成正比。
設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后的平均功率為： P=fv，則 APmax=Af=fv。式中 v=Avmax，其中， f為拉力， vmax為電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的速度。可見(jiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈寬成正比。單片機(jī)發(fā)出的脈沖信號(hào)的占空比決定PWM放大器輸出的電壓平均值的大小。
電路部分參數(shù)的計(jì)算(以左支路為例進(jìn)行分析)：
H橋路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是要讓四個(gè)功率管始終工作在飽和或者截止?fàn)顟B(tài)下，因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)，在功率管(如Q7)前加一級(jí)三極管(如Q2)驅(qū)動(dòng)，使得當(dāng)Q7工作時(shí)能處在飽和狀態(tài)，不工作時(shí)則處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)功率管Q7工作在深度飽和狀態(tài)(Ic1=3A電流時(shí))，查得B772與D882的電流放大倍數(shù)β1≈100 ，此時(shí)其基極電流：
因此驅(qū)動(dòng)三極管Q2只需要提供30mA的電流，由于Q2的放大倍數(shù) β2≈100 ，Q2的基極電流：
由于光電耦合器導(dǎo)通時(shí)，接收管的導(dǎo)通電流有50mA 0.3mA，足以使Q2深度飽和。而當(dāng)Q2不工作時(shí)，其Iceo很小，足以使Q7截止。在重負(fù)載導(dǎo)通時(shí)，功率管7c-e間的電壓只有0.2V，即三極管處于深度飽和狀態(tài)，故該電路的實(shí)際效率很高。同理，右支路的參數(shù)分析以及工作狀態(tài)與左支路相同。
