| 在學(xué)習(xí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要考慮哪些主要的因素，才能做好一款電機(jī)驅(qū)動(dòng)？
針對(duì)不同電機(jī)，我們就應(yīng)該選擇與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)；簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是功率大的電機(jī)應(yīng)該選擇內(nèi)阻小、電流容許大的驅(qū)動(dòng)，而功率小的電機(jī)，可以選用較為低功率的驅(qū)動(dòng)。
一、驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)功能
拿到設(shè)計(jì)電機(jī)項(xiàng)目，首先要考慮需要實(shí)現(xiàn)哪些功能。
電機(jī)是單向還是雙向轉(zhuǎn)動(dòng)？
對(duì)于單向的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，只要用一個(gè)大功率三極管或場(chǎng)效應(yīng)管或繼電器直接帶動(dòng)電機(jī)即可，當(dāng)電機(jī)需要雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以使用由4個(gè)功率元件組成的H橋電路或者使用一個(gè)雙刀雙擲的繼電器。
電機(jī)需不需要調(diào)速？
如果不需要調(diào)速，只要使用繼電器即可；但如果需要調(diào)速，可以使用三極管，場(chǎng)效應(yīng)管等開(kāi)關(guān)元件實(shí)現(xiàn)PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)速。
二、其次是電機(jī)的性能
對(duì)于PWM調(diào)速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，主要有以下性能指標(biāo)。
1）輸出電流和電壓范圍，它決定著電路能驅(qū)動(dòng)多大功率的電機(jī)。
2）效率，高的效率不僅意味著節(jié)省電源，也會(huì)減少驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)熱。要提高電路的效率，可以從保證功率器件的開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)和防止共態(tài)導(dǎo)通（H橋或推挽電路可能出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題，即兩個(gè)功率器件同時(shí)導(dǎo)通使電源短路）入手。
3）對(duì)控制輸入端的影響。功率電路對(duì)其輸入端應(yīng)有良好的信號(hào)隔離，防止有高電壓大電流進(jìn)入主控電路，這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實(shí)現(xiàn)隔離。
4）對(duì)電源的影響。共態(tài)導(dǎo)通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染；大的電流可能導(dǎo)致地線(xiàn)電位浮動(dòng)。
5）可靠性。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)該盡可能做到，無(wú)論加上何種控制信號(hào)，何種無(wú)源負(fù)載，電路都是安全的。
三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)PWM控制方式
一般來(lái)說(shuō)，我們?cè)O(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)較為常規(guī)的方法是采用PWM控制。主要有兩種方式：
采用集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片
第一種方式，我們通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩端電壓來(lái)對(duì)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。
采用集成芯片設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：外圍電路簡(jiǎn)單，比較容易實(shí)現(xiàn)，調(diào)試容易通過(guò)率高，而且故障率低，但一般這樣的集成驅(qū)動(dòng)芯片電流驅(qū)動(dòng)能力有限，比較常用的如：L298P，BTS7960，BTS7971等等。
采用MOSFET和專(zhuān)用柵極驅(qū)動(dòng)芯片
最典型的方案就是利用IR系列MOS驅(qū)動(dòng)器搭建H橋電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。
使用MOS驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)主要優(yōu)點(diǎn)有：驅(qū)動(dòng)能力大，帶負(fù)載能力強(qiáng)，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)阻取決于所選用的MOS管，這樣產(chǎn)品可定制性強(qiáng)，產(chǎn)品成本低。同時(shí)MOS缺點(diǎn)也有不少，比如：外圍電路比集成的驅(qū)動(dòng)器稍復(fù)雜，需要調(diào)試各種參數(shù)，比如自舉電容大小的選擇，控制方式的選擇，升壓電路的參數(shù)等等，這也是導(dǎo)致此方案很多人不用的原因。
在制作電機(jī)驅(qū)動(dòng)中，首先我強(qiáng)烈推薦用MOS橋的方法，雖然說(shuō)電路稍微復(fù)雜了一些，但作為一名想深入研發(fā)的電子愛(ài)好者、開(kāi)發(fā)者這應(yīng)該是理所當(dāng)然的，如果你想提高自己的話(huà)先把集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)丟掉！ |
