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常用的电机驱动有半桥和全桥，本文具体介绍全桥电路的设计。

使用分立元件搭建#

相比使用集成驱动芯片，用分立元件搭建电路成本更低、可定制性更强。一般来说，驱动电机首先从 MCU 输出 PWM 信号，经过光耦隔离、逻辑电路后，再到驱动芯片，最后到全桥 / 半桥 MOS 管。

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参考与致谢#

文章作者：Power Lin
原文地址：https://wiki-power.com
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死区时间插入和交叉传导（直通）保护#

使用集成方案：纳入自动握手，以便利用最佳的死区时间，而不受回转率、电压、MOS 特性和温度的影响。握手是一个多步骤的过程，确保利用最佳的死区时间，并且不发生交叉传导。

1. 接收信号，以从高端 MOS 到低压侧 MOS
2. 禁用高端 MOS，并监测 VGSV_{GS}VGS​ 以确定什么时候禁用它
3. 插入死区时间，启用低压侧 MOS

直流有刷电机的驱动#

如何实现直流有刷电机驱动的基本控制：使用 PWM 驱动 H 桥电路，实现对电机转向和转速的控制，且 PWM 占空比与电机的转速成正比。

MOS 与驱动芯片的选型#

MOS 的选型#

在电机驱动中，我们选用增强型 NMOS 管（选用增强型是因为在低电平时可以实现完全关断，且当电平高于开启电压 UGS(TH)U_{GS(TH)}UGS(TH)​ 时，可以完全导通；选用 NMOS 是因为 PMOS 型号选择少、价格高、导通电阻大，进而导致高发热和低效率）。但是由于 NMOS 不可以直接用于 H 桥高端控制（原因请见【编辑中】），所以需采用高端浮压自举（下文详细讲解）。

NMOS 选型需注意的参数：

• V_{DSS}：
• R_{DS(on)}：

门极驱动为高压 / 低压侧功率 NMOS 管提供驱动 G 极的电源（根据数据手册，必须使其高于 MOS 管的 UGS(TH)U_{GS(TH)}UGS(TH)​）。举个例子，下图是 DRV8701 门极驱动的参数：

配合 IRFH8330 使用，可以带得动这个 MOS 管：

高端 MOS 自举电源的设计#

一般驱动高端 MOS 管，可以使用独立电源直接对 H 桥的高端进行供电，以保证增强型 NMOS 的导通与截止，但为了不使电源变得复杂，一般采用自举式电源的栅极驱动技术。

H 桥驱动的设计#

• 当开关 S1 和 S4 闭合、S2 和 S3 断开时，电机正常旋转，记为正方向。
• 当开关 S2 和 S3 闭合、S1 和 S4 断开时，电机反向旋转，记为反方向。
• 当开关 S1 和 S2 闭合，或 S3 和 S4 闭合时，电源被短路，有烧毁电源的风险，严禁出现此类情况。
• 当开关 S1 和 S3 闭合、S2 和 S4 断开；或 S2 和 S4 闭合、S1 和 S3 断开时，电机不旋转。此时电机处于「刹车」状态，电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势，形成「刹车」作用。
• 当 S1、S2、S3、S4 四个开关都断开时，电机处于滑行状态，将惯性转动较长时间。

◆ ◆当开关 S1、B、C和D四个开关都断开时候，认为电机处于“惰行”状态，电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。