?直流電機驅動器工作原理詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-09-22
直流電機驅動器是通過調節直流電機的輸入電流，從而控制電機的轉速和轉矩；主要由電源、控制器、驅動器和電機組成，控制器根據輸入信號發出控制指令，驅動器根據指令調節電機的電流，進而控制電機的運動。
功率轉換（H橋電路）
由4個功率開關管（如MOSFET或IGBT）構成H型全橋，分為上下兩組互補導通。
通過切換開關管組合，改變電機端電壓極性，實現正轉、反轉及制動。
例如：S1/S2導通時電流正向流動，電機正轉；S3/S4導通時電流反向，電機反轉。
保護機制：續流二極管為電樞繞組提供電流回路，避免開關管關斷時的電壓尖峰。
控制信號處理
PWM調制：通過調節脈沖寬度占空比控制平均電壓，實現無級調速。占空比越大，電機轉速越高。
邏輯隔離：光電隔離電路分離控制信號與功率電路，防止干擾。
死區時間：為避免上下橋臂直通短路，控制信號需插入微秒級延遲。
閉環反饋系統
電流/速度環：霍爾傳感器或編碼器實時監測電機狀態，與設定值比較后通過PID算法調整PWM輸出。
應用示例：伺服驅動器通過位置反饋實現精準定位，誤差可控制在±0.01°內。
使用單個 N 溝道 MOSFET 的直流電機驅動電路。在該電路中，直流電機繼續沿一個方向運行，直到按下開關時它會反轉方向。
一個 12VDC 電池作為能源。開關 Sw1 將其直接連接到兩個 MOSFET 的柵極。兩個 MOSFET 的源極引腳均連接至地或電池的負極端子。當兩個源都連接到地或電池的負極端子時，直流電機的輸出將出現在 Q1 的漏極引腳和 Q2 的源極中。
在電池和FET的每個柵極之間連接一個按鈕可以用來控制晶體管的ON/OFF狀態。當未按下按鈕時，晶體管將處于開路狀態，電機從其正極引腳上 FET Q1 的漏極接收 12V 電壓。 Q2 到電機負極引腳的電壓為 0V。但是當按下按鈕時，使晶體管處于飽和狀態。因此，電機現在從 Q1 接收 0V，從 Q2 接收 12V，從而改變電機的旋轉方向。
可以以類似的方式添加電機來完全控制它。確保MOSFET 能夠處理此處使用的電機的電流攝入。另外，如果使用電池為電路供電，記住電機的電流攝入量應小于電池的電流消耗容量。
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