馬達｜基礎篇

H橋電路的有刷直流馬達驅動:高側電壓線性控制

2022.04.13

重點

・有刷直流馬達驅動時，可以線性控制H橋電路高側電壓的電路結構。

・有刷直流馬達驅動時，透過控制OUT引腳的H電壓，可以線性控制馬達轉速/轉矩。

從本文開始，我們會介紹幾種使用H橋電路來驅動有刷直流馬達的方法。

H橋電路的有刷直流馬達驅動:
高側電壓線性控制

在該有刷直流馬達驅動的驅動器電路範例中，可以透過線性控制高側Pch MOSFET來更改OUT引腳的H電壓，從而控制外加到馬達的電壓。OUT引腳的H電壓由外加到Vref引腳的直流電壓控制，理論上的電壓與外加到Vref的電壓相同。這就可以控制馬達的轉速/轉矩。

在該範例中，當高側MOSFET（Q1，Q3）透過H橋切換控制邏輯導通時，運算放大器會給高側MOSFET的閘極偏壓，使MOSFET導通，並且MOSFET的汲極電壓被回饋至運算放大器的同相輸入。根據運算放大器回饋電路的原理，該電路執行回饋控制，以使反相輸入和同相輸入具有相同的電壓。在該範例中，外加到Vref引腳的電壓=運算放大器的反相引腳電壓，等於運算放大器同相引腳=MOSFET的汲極電壓=OUT引腳的H電壓。由於該回饋電路的增益為+1，因此Vref和OUT的電壓比也為1:1。

可能對於回饋到該同相引腳的電路感覺有點不協調，但是由於Pch MOSFET為活動狀態的L，因此會回饋運算放大器輸出的反向電壓。這與使用PNP電晶體作為升壓器的回饋電路的思路相同。

有刷直流馬達驅動的H橋控制電路的工作與“輸出狀態的切換”中所述的工作相同。

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