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电机驱动器简介:H桥拓扑和方向控制

电机驱动器:H桥拓扑和方向控制
电机驱动器:H桥拓扑和方向控制

任何电子设备/机器中最常用的执行器都将是螺线管,气动和液压旁边的电机。从手机内部的简单振动电机到复杂步进电机在CNC机器中,可以在任何地方找到这些直流机。使用a控制电机微控制器或者我们需要一个叫做的东西电机驾驶员或者电机控制器。根据电机类型和控制类型所需的类型,电机驱动器的类型也将改变。在本文中,我们只关注直流电机以及如何使用具有最流行的H桥拓扑的电机驱动器来控制DC电机。这种技术将帮助我们驱动小型或大型直流电机,并控制其方向。

什么是电机驱动器IC

电机驱动器IC是一个集成电路芯片,用作自主机器人和嵌入式电路中的电动机控制装置。L293DULN2003是最常用的电机驱动器IC,用于简单机器人和RC汽车。毫无疑问,电机驱动器无疑是使电机移动的东西,根据给定的指令或输入(高低和低)。它从控制器/处理器中倾听低压,并控制需要高输入电压的实际电机。简单地单词,电机驱动器IC根据从控制器接收的命令或指令控制电机的方向。许多电机驱动程序遵循不同的拓扑,在本文中,我们将专注于流行的H桥拓扑其中用于L293D电机驱动器IC。

为什么我们需要电机驱动程序IC

随着世界每天见证新技术,自治机器人是其中之一。我们主要在自治机器人中使用这些ICS来控制它们。微处理器在低电平电压/电流上运行,与电机不同。例如,流行的Arduino微控制器或PIC微控制器的工作电压为5V或3.3V,但体面的直流电机需要5V或12V来操作。

电机驱动器块图

在这种情况下,如果我们想向电机供电,我们需要高电压。但我们知道微处理器输出较低,无法从其I / O引脚提供足够的电源以驱动电动机。为了将该电压/电流从微处理器提供给电机,我们在电机和控制器之间需要该电机驱动器IC。

电机驱动程序如何运作

电动机驱动器接收来自微处理器的信号,最终将转换的信号发送到电动机。它具有两个电压引脚(VCC1和VCC2),其中一个用于打开电动机驱动器,并且另一个引脚用于通过该电动机IC将电压施加到电机上。该电机IC将根据从微处理器接收的输入波连续地切换输出信号。

小型IC传输它接收的信号,但它不会改变信号的值。例如,如果微处理器向驱动器IC发送高输入(1),则驱动器IC将通过相同的高(1),尽管它是输出引脚。这H桥电路将在下面的图片中看起来像这样。四个交换机将形成一个''h'的形状,这四个交换机用于启用/禁用电源。

电机驱动器的工作电路

顺时针旋转

现在,在第一个条件下,何时S1S4开关关闭,并且S3S2是开放的,电压将通过S1切换到电机然后到S4。因此,我们具有一个完整的电路,它将允许电流从V到M到M到S1和S4流过。该状态将是S1和S4切换条件中的短路。在这种情况下,电动机将进入,电动机的方向将在一个顺时针旋转。

以逆时针方向旋转

当我们启用时,即将到来S3S2通过提供电压输入,然后S1S4开关将关闭,电压从S3和S2行进。这也是通过启用两个平行连接的开关来实现正连接,但电机的旋转将处于一个逆时针方向

如何关闭电机(制动)

要关闭电机,我们可以关闭电源,或者我们可以打开电机中的所有开关。请注意,您一次只能打开两个并行连接的交换机。并且当我们关闭S1和S3开关时,电机将仅接收两侧的正信号,并且没有发送地面信号的方向。结果,电机将进入'' 状况。电机旋转的方向将基于我们给予的输入以及我们在电路中打开的开关。

电机驱动器IC的优点

  • 高级功能和更好的性能
  • 电路易于操作。因此,我们可以轻松使用输入控制机器人。
  • 它也可用于自主和商业机器人。
  • 电机处理重电流。由于该电流,IC被加热,我们需要散热器以减少加热。
  • 我们在该电路中使用4个电容器,以避免电动机在一个方向上使用电机的波动,并且当我们采取相反方向时突然。这是一个没有损失的方向移位器。

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