H桥功率驱动电路的设计研究(15)

IR2111,IR2130,PWM,直流,驱动

第二章Ｈ桥功率驱动器总体电路设计

图２－６Ｈ桥基本电路结构

基本工作原理：通过四个功率开关（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４）的导通（ＯＮ）和

关断（ＯＦＦ）来控制电机的速度、运转方向和位置。这种电路结构的基本目的是：

直流电源（ｖｓ）接到负载电机上的极性可以用功率开关的导通和关断来控制，也

就是负载电流的方向可以改变。这就是所谓的四象限负载控制模式ｆ１２】（１３】ｆ１４Ｊ。如图

２．５所示，当开关Ｍ１与Ｍ４闭合时，负载电流从电源（Ｖｓ）由Ａ流向Ｂ，此时负

载端Ａ点相对于Ｂ点是正电位，电机正向转动。开关Ｍｌ与Ｍ４是由控制逻辑来

同步工作，在开关Ｍ１与Ｍ４闭合期间控制逻辑是使另一对互补开关Ｍ２与Ｍ３处

于断开状态。反之，当开关Ｍ２与Ｍ３闭合时，开关Ｍ１与Ｍ４断开，因此负载电

流从电源（Ｖｓ）由Ｂ流向Ａ，此时负载端Ｂ点相对于Ａ点是正电位，电机反向转

动。Ｈ桥功率驱动器对电机的控制通常采ＰｗＭ信号来控制，将方波信号加在电机

电枢的两端，通过调节ＰＷＭ信号的占空比来改变电机电枢上的平均电压，以此来

控制电机的转速或方向。

２．４Ｈ桥功率驱动电路的两种控制模式

为了实现对电机速度或扭矩的控制（实际上是对流过电枢的电流进行控制），

本文设计了三个输入控制信号ＤＩＲ、ＰｗＭ和Ｂｒａｌ【ｅ。其中ＤＩＲ和ＰｗＭ控制电机

的方向和速度，Ｂｒａｌ（ｅ用来控制电机的开关（逻辑高电平表示关断电机，逻辑低电

平表示开启电机）。工作条件要求Ｈ—Ｂｒｉｄｇｅ的最终设计能同时满足两种控制方式

（９】【ＩｏＩ：Ｓｉｇｎａｌ／Ｍａｇｎｉｔｕｄｅｃｏ“咖ｌ（Ｓ／Ｍ控制）和ＬｏｃｋｅｄＡＩｎｉ．ＰｈａｓｅＣｏｎ订ｏｌ（ＬＡＰ控制）。

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