当前位置:首页 > 电子元件 > 正文

什么是H桥?介绍H桥电机驱动电路

来源:网络  发布者:电工基础  发布时间:2026-03-12 09:11

什么是H桥    

 因为电路长得像字母H而得名,通常它会包含四个独立控制的开关元器件,例如下图有四个MOSFET开关元器件Q1、Q2、Q3、Q4。     

它们通常用于驱动电流较大的负载,比如电机

什么是H桥?介绍H桥电机驱动电路

   

H桥电路中间有一个直流电机M。    

D1、D2、D3、D4是MOS-FET的续流二极管

开关状态     

下面以控制一个直流电机为例,对H桥的几种开关状态进行简单的介绍,其中正转和反转是人为规定的方向,实际工程中按照实际情况进行划分即可。

正转     

通常H桥用来驱动感性负载,这里我们来驱动一个直流电机:

打开Q1和Q4

关闭Q2和Q3

    此时假设电机正转,电流依次经过Q1、M、Q4 ,如下图中红色线条所示。

什么是H桥?介绍H桥电机驱动电路



反转     

另外一种状态则是电机反转,此时四个开关元器件的状态如下:

关闭Q1和Q4

打开Q2和Q3

 此时电机反转,电流依次经过Q2、M、Q3 ,如下图中红色线条所示。

什么是H桥?介绍H桥电机驱动电路



调速     

如果要对直流电机调速,其中的一种方案就是:

关闭Q2和Q3

打开Q1 ,Q4上给它输入50%占空比的PWM波形

这样就达到了降低转速的效果,如果需要增加转速,则将输入PWM的占空比设置为100%,电流方向如下图中红色线条所示。

什么是H桥?介绍H桥电机驱动电路



停止状态    

 这里以电机从正转切换到停止状态为例。     

正转时Q1和Q4是打开状态,这时候如果关闭Q1和Q4,直流电机内部可以等效成电感,也就是感性负载,电流不会突变,那么电流将继续保持原来的方向进行流动,这时候我们希望电机里的电流可以快速衰减。     

这里有两种办法。    

 第一种:     

关闭Q1和Q4,这时候电流仍然会通过反向续流二极管进行流动,此时短暂打开Q1和Q3从而达到快速衰减电流的目的,电流方向如下图中红色线条所示。

什么是H桥?介绍H桥电机驱动电路

    

第二种:     

准备停止的时候,关闭Q1、打开Q2,这时候电流并不会衰减地很快,电流循环在Q2、M、Q4之间流动,通过MOS-FET的内阻将电能消耗掉。

什么是H桥?介绍H桥电机驱动电路



补充-另外一种H桥电路     

上文中是包含4个N型MOS管的H桥,另外还有包含2个N型、2个P型MOS管的H桥,下图就是这种H桥电路。它由2个P型场效应管Q1、Q2与2个N型场效应管Q3、Q4组成,桥臂上的4个场效应管相当于四个开关。

什么是H桥?介绍H桥电机驱动电路

    

相对于前文4个N型MOS管的H桥电路,此电路的一个优点就是无论控制臂状态如何(绝不允许悬空状态),H桥都不会出现“共态导通”(短路)。

MOS管开关电路原理    

P型MOS管在栅极为低电平时导通,高电平时关闭。    

N型MOS管在栅极为高电平时导通,低电平时关闭。    

 补充阅读:MOS管驱动电路设计细节。

正转     

场效应管是电压控制型元件,栅极通过的电流几乎为“零”。      

正因为这个特点,在连接好上图电路后,控制臂1置高电平(U=VCC)、控制臂2置低电平(U=0)时,Q1、Q4关闭,Q2、Q3导通。     

此时,电机左端低电平、右端高电平,所以电流沿箭头方向流动,设定此时为电机正转。 





审核编辑:刘清

最新文章
集成电路的分类集成电路的分类

时间:2026-03-12

集成电路型号命名方法集成电路型号命名方法

时间:2026-03-12

集成电路引脚的识别集成电路引脚的识别

时间:2026-03-12

集成电路引脚的判别方法集成电路引脚的判别方法

时间:2026-03-12

集成电路的检测及故障查寻集成电路的检测及故障查寻

时间:2026-03-12

拆除集成电路的方法拆除集成电路的方法

时间:2026-03-12

三端集成稳压器的电路结构及主要特性参数三端集成稳压器的电路结构及主要特性参数

时间:2026-03-12

三端固定正稳压器三端固定正稳压器

时间:2026-03-12

使用三端集成稳压器时应注意的事项使用三端集成稳压器时应注意的事项

时间:2026-03-12

稳压器应用参考电路稳压器应用参考电路

时间:2026-03-12