做機器小車,最常用的是直流電機驅動,為了實現電機的正反轉,需要用H橋電路。
這里簡單總結一下:
一。 首先要否決的是大家用的最多的一個H橋驅動芯片:L928N
是的,這個芯片是很簡單,很便宜,而且很容易買到,一個芯片里面就集成了2路的H橋電路,還帶PWM控制和電流采集。但是它有2個嚴重的缺點:1)手冊要求電機驅動電壓要比控制邏輯電壓高2.5V。不適合單電源供電的小車。而實際上我們做的小車為了維護方便和減輕重量,往往需要單電源供電。
2)在H橋電路上的損耗太大了。我以前用環奇的遙控車改造的小車車體,7.2V供電,用玩具車上原來的三極管H橋(B772+D882),電機電流可以達到380mA,小車跑的飛快;改用L298N驅動之后,小車明顯慢了很多,測試電機電流只有210mA。而根據“嵌入之夢”的文章計算,驅動一個4.5V/2A的直流電機,L298N的損耗居然超過50%!
當然這個芯片是否可用,還要看場合:
1)如果你的小車采用雙電源供電,電機驅動電源大于12V,而且不在乎在H橋上的損耗,那么采用L298N吧。
2)如果你的小車采用單電源供電,或者電機驅動電壓在5V左右,比較在乎驅動電路的效率,那么還是考慮其他方案吧。
二。 三極管H橋
最簡單實用的電路,我拆了幾輛玩具車,用的都是三極管H橋電路。
小功率的采用8550+8050的橋:
電流較大的采用D772+D882的橋:
以上電路不但簡單便宜,而且效率很高。8550+8050的橋在5V供電,驅動100mA左右的小電機時,橋上的壓降小于0.5V。D772+D882的橋在7.2V供電,200-300mA的電流下,壓降不到1V。
三。 MOS管橋
MOS管效率肯定是最高的。但是存在兩個問題:
1)MOS管比較脆弱,使用時候需要非常注意,例如導通切換的時候要仔細研究時序,否則容易造成橋直通,燒毀MOS管;
2)大功率的MOS管門極需要比較高的驅動電壓,否則不能正常導通,所以用電池驅動時,還需要加升壓電路等。
MOS橋電路,我還沒有實際使用過,所以不做評論。
用分立元件搭的H橋,雖然比較實用,但是DIY的話太麻煩了,電路復雜,用一大堆的零件,要么自己做PCB,要么飛一大堆的線。制作小車的樂趣都消耗在一個簡單的驅動電路上了,所以個人不喜歡使用分立器件。
四。 電機驅動集成塊
1)最常用的L298N。分析如上,不實用。
2)網上查到一些MOS管的H橋驅動IC,例如東芝的TB6612FNG,但是不容易買到。
3)LMD18200,也是MOS管橋,帶PWM,最大電流3A。淘寶價格18元,每片里面只有1路電機驅動。
4)最近發現一個好東西:LG9910電機驅動芯片(山寨版本也有叫L9910的)。把一個三極管的H橋集成在一個8腳的IC里面,使用簡單。價格便宜,淘寶上才賣3塊錢一片。而且很容易買到。一些要求不高的場合,推薦使用這個芯片。 |