由两个三极管,一个可以对正极导通实现上拉,另一个可以对负极导通实现下拉。。由两套这样的电路,在同一个电路中,同时一个上拉,另一个下拉,或相反,两者总是保持相反的输出,这样可以在单电源的情况下使负载的极性倒过来。由于这样的接法加上中间的负载画出来经常会像一个H的字样,故得名H桥。
### H桥控制电路详解
#### 一、H桥的基本概念
H桥电路是一种常见的电子电路设计,主要用于控制直流电机的方向和速度。之所以被称为H桥,是因为它的四个开关元件(通常是晶体管或者MOSFET)排列成“H”形,位于负载(如电机)两侧,形成一个类似于字母“H”的结构。
#### 二、H桥的工作原理
在描述中提到的H桥电路主要由两个三极管组成,这两个三极管分别控制着电流的正向和反向流动。具体来说:
- **上拉三极管**:当该三极管导通时,会将负载的一端连接到电源正极。
- **下拉三极管**:当该三极管导通时,则会将负载的一端连接到电源负极。
通过这两组三极管的交替工作,可以使得负载两端的电压极性发生反转,从而改变电流方向。例如,在控制电机时,可以实现电机的正转和反转。
#### 三、H桥电路的应用
H桥电路广泛应用于需要控制直流电机正反转的场合,比如机器人、自动化设备等。它不仅可以控制电机的转动方向,还可以通过调整输入信号的占空比来控制电机的转速,从而实现更精细的速度调节。
#### 四、H桥电路的具体实现
从给定的部分内容来看,此H桥电路采用了较为复杂的实现方式,包含了多个组件,下面对其进行详细解析:
1. **主控部分**:
- 使用了**IR2104**驱动芯片,该芯片用于驱动MOSFET,提供必要的栅极驱动信号。
- **IRF3205** MOSFET作为开关元件,形成H桥的核心部分。
2. **辅助电路**:
- **LM2596-12V**:一种可调稳压器,用于为整个电路提供稳定的12V电源。
- **TLP250**:光耦合器,用于隔离输入信号与主控电路,防止干扰。
- **6N137**:高速光耦合器,同样用于信号隔离。
- **MC74HC00AD**:四2输入NAND门逻辑集成电路,可能用于逻辑处理或保护电路。
3. **接口部分**:
- **J1**和**J2**:电源接口和串行通信接口。
- **J3**和**J4**:电机接口和编码器接口。
- **J5**:其他扩展接口。
4. **保护及滤波元件**:
- **1N5825/1N5819**:肖特基二极管,用于保护电路免受反向电压的影响。
- 大量电容(如**470uF/16V**),用于电源滤波和平滑电压波动。
- **100uH**电感,用于抑制电源线上的瞬变电流。
5. **控制信号**:
- **SRC_PHA/SRC_PHB**:电机相位信号。
- **HAV_PHA/HAV_PHB**:可能为霍尔传感器信号,用于检测电机位置。
- **PWM**:脉宽调制信号,用于控制电机转速。
- **Direction**:方向控制信号。
- **ON/OFF**:电源开关信号。
6. **其他组件**:
- ** Fuse F1**:保险丝,用于过流保护。
- **SW-PC S1**:电源开关。
- **12V电源**:为整个系统供电。
这个H桥电路不仅能够实现电机的正反转控制,还具有较为完整的保护措施以及信号处理能力,适用于需要精确控制电机的应用场景。