H桥电路作为一种重要的电力电子拓扑结构,在许多领域都发挥着关键作用。它常见于电机驱动系统、逆变器、电源管理系统等领域。H桥电路可以实现电压的逆变和电机的正反转控制,提供了灵活、高效的功率控制方案,因此在工业控制、汽车电子、新能源领域等得到广泛应用。
MOS管在H桥电路中的作用
MOSFET在H桥电路中承担着功率开关的功能。在H桥电路中,MOSFET用于控制电流的方向和大小,实现电机的正反转、电压的逆变等功能。
MOS管在H桥电路中的应用方案
MOS管H桥电路图如下
使用4个N型MOS管,或者2个N型MOS管和2个P型MOS管,设计一个字母H形状的电路,中间连接电机。
其中,Q1和Q2两个MOS管的漏极连接电源VCC,Q3和Q4两个MOS管的源极连接电源GND。
这四个MOS管的栅极连接外部的PWM1、PWM2和PWM3、PWM4四个信号。
工作原理:
PWM1控制Q1管导通,PWM4控制Q4管导通
PWM2控制Q2管关闭,PWM3控制Q3 管关闭
电机的两个接线端子电源极性:左正右负,电机为正转;
反过来:
PWM2控制Q2管导通,PWM3控制Q3管导通
PWM1控制Q1管关闭,PWM4控制Q4管关闭
电机的两个接线端子电源极性:右正左负,电机为反转。
这里要注意:MOS管的栅极控制信号PWM,有可能并不是直接来自单片机的输出,可能是来自外围的栅极驱动芯片。
同样为电机驱动的电路设计方案,还有专用电机驱动芯片电路设计,它们通常是专门针对电机驱动电路应用领域来开发设计的芯片。
那MOS管的H桥电路方案有什么特点呢?
MOS管的H桥电路,其电机驱动的最大工作电压和最大工作电流,取决于实际应用时,采用的MOS管的最大工作电压值和最大工作电流值。
MOS管的工作电压
覆盖面较广,可以低至20~30V,中至80~120V,甚至高至1000V;
MOS管的工作电流
同样覆盖面较广,最小的1A到200A不等。
MOS管的H桥电路承受的电路功率,要比专用的电机驱动芯片要大,所以它使用的项目类型会更加齐全。
MOS管的选型要点:
适当的耐压能力,确保MOSFET在系统中稳定工作;
较低的导通电阻,能够减小功率损耗,提高效率;
较快的开关速度,有效降低温升,提高系统性能;
考虑MOSFET热阻和散热能力,确保能够在高负载下稳定运行;
通过合理的选择和应用MOSFET,可以充分发挥H桥电路的作用,在这里可以推荐VBsemi的MOS管,比如型号VBL1615,VBL1606,以及多种型号,多种参数满足不同需求,能够实现高效能、稳定性强的功率控制方案,其优越的性能特点,为各种应用场景提供了强大的支持。
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