什么是H桥电路？

H 桥驱动电路

图 1 中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H 桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母 H。4 个三极管组成 H 的 4 条垂直腿，而电机就是 H 中的横杠（注意：图 4.12 及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来）。如图所示，H 桥式电机驱动电路包括 4 个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如图

2、所示，当 Q1 管和 Q4 管导通时，电流就从电源正极经 Q1 从左至右穿过电机，然后再经 Q4 回到电源负极。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管 Q1 和 Q4 导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向）。

图 3 所示为另一对三极管 Q2 和 Q3 导通的情况，电流将从右至左流过电机。当三极管 Q2 和 Q3 导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的箭头表示为逆时针方向）。

二、使能控制和方向逻辑使能控制和方向逻辑

驱动电机时，保证 H 桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管 Q1 和 Q2 同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制），甚至烧坏三极管。基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。图 4 所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本 H 桥电路的基础上增加了 4 个与门和 2 个非门。4 个与门同一个“使能”导通信

号相接，这样，用这一个信号就能控制整个电路的开关。而 2 个非门通过提供一种方向输人，可以保证任何时候在 H 桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。（与本节前面的示意图一样，图 4 所示也不是一个完整的电路图，特别是图中与门和三极管直接连接是不能正常工作的。）

采用以上方法，电机的运转就只需要用三个信号控制：两个方向信号和一个使能信号。如果 DIR－L 信号为 0， DIR－R 信号为 1并且使能信号是 1，那么三极管 Q1 和 Q4 导通，电流从左至右流经电机（如图 5 所示）；如果 DIR－L 信号变为 1，而 DIR－R 信号变为 0，那么 Q2 和 Q3 将导通，电流则反向流过电机

实际使用的时候，用分立元件制作 H 桥是很麻烦的，好在现在市面上有很多封装好的 H 桥集成电路，接上电源、电机和控制信号就可以使用了，在额定的电压和电流内使用非常方便可靠。比如常用的 L293D、L298N、TA7257P、SN754410 等

审核编辑：汤梓红