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  • MOS管驅(qū)動電機(jī)電路,電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路介紹
    • 發(fā)布時間:2025-06-11 16:47:37
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    MOS管驅(qū)動電機(jī)電路,電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路介紹
    一、驅(qū)動電路架構(gòu)
    MOS管驅(qū)動電機(jī)電路
    本MOS管驅(qū)動電機(jī)電路采用Totem輸出結(jié)構(gòu),其中上拉驅(qū)動管組合包含NMOS管N4、晶體管Q1以及PMOS管P5,下拉驅(qū)動管則由NMOS管N5擔(dān)綱。電路中,CL表征負(fù)載電容,Cpar則為B點(diǎn)所關(guān)聯(lián)的寄生電容。值得注意的是,虛線框標(biāo)記的區(qū)域?yàn)樽耘e升壓電路模塊。
    二、電路設(shè)計(jì)邏輯
    高電平驅(qū)動原理:借助自舉升壓結(jié)構(gòu)巧妙抬升上拉驅(qū)動管N4的柵極(B點(diǎn))電位,使其超越VDD+VTH,迫使NMOS管N4進(jìn)入線性工作區(qū)域,進(jìn)而顯著削減VDSN4。最終,驅(qū)動輸出高電平順利達(dá)到VDD標(biāo)準(zhǔn)。
    低電平驅(qū)動優(yōu)勢:在輸出低電平時,下拉驅(qū)動管憑借自身特性即可工作在線性區(qū),無需額外自舉電路輔助,便能確保輸出低電平穩(wěn)定在GND水準(zhǔn),精準(zhǔn)達(dá)成設(shè)計(jì)既定目標(biāo)。
    三、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制策略
    采用“雙繼電器+NMOS”驅(qū)動布局,選用SPDT(單刀雙擲)繼電器達(dá)成電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。
    MOS管驅(qū)動電機(jī)電路
    MOS管驅(qū)動電機(jī)電路
    (一)電機(jī)正轉(zhuǎn)控制
    當(dāng)DO1處于低電平(0V)、DO2給出高電平(5V),同時PWM1端輸入約10V直流電壓(促使MOS管導(dǎo)通)時,繼電器K1被激活,其接點(diǎn)A2與A1接通;而繼電器K2保持靜止,接點(diǎn)B2依舊與B3連接。此時,電流從A1出發(fā),經(jīng)由A2、負(fù)載電機(jī)端、B2、B3,最終經(jīng)MOS管的D-S通道流向GND,驅(qū)動電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)。
    (二)電機(jī)反轉(zhuǎn)控制
    反之,若DO1變?yōu)楦唠娖剑?V)、DO2切換至低電平(0V),且PWM1端持續(xù)輸入約10V直流電壓(保障MOS管導(dǎo)通),繼電器K1不動作,接點(diǎn)A2與A3維持連接;繼電器K2則被觸發(fā),接點(diǎn)B2與B1接通。電流流向隨即調(diào)整為從B1開始,經(jīng)B2、負(fù)載電機(jī)端、A2、A3,再通過MOS管的D-S通道匯入GND,實(shí)現(xiàn)電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。
    (三)電機(jī)停轉(zhuǎn)控制
    當(dāng)DO1、DO2同時保持低電平(0V),且PWM1端輸入低電平0V(致使MOS管關(guān)斷),電機(jī)隨即停止轉(zhuǎn)動。此時,電機(jī)借助B2-B3-A3-A2回路釋放停轉(zhuǎn)瞬間感應(yīng)電流,以防感性負(fù)載引發(fā)異常。
    (四)電機(jī)調(diào)速控制
    若PWM1端輸入信號由固定直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉?0V、占空比在0-100%范圍可調(diào)的PWM脈沖,便可實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)控制。
    四、電路保護(hù)與器件選型要點(diǎn)
    二極管保護(hù)功能:電路中D1、D2二極管在繼電器線圈斷電瞬間,為感應(yīng)電流提供泄放回路,避免線圈電壓突變對電路造成沖擊。
    MOS管開通速度調(diào)節(jié):MOS管G極串聯(lián)10R電阻,用于調(diào)控MOS管的開通速率,電阻值增大,開通速度相應(yīng)減緩;反之,電阻值減小,開通速度提升。同時,MOS管GS端的10K電阻確保G極未受驅(qū)動信號控制時,MOS管可靠截止,杜絕誤觸發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
    (一)繼電器選型準(zhǔn)則
    繼電器選型需依據(jù)電機(jī)額定功率/容量來定。其接點(diǎn)電壓應(yīng)不低于電機(jī)額定電壓的1.2倍,接點(diǎn)電流需不小于電機(jī)額定電流的3倍,以充分保障繼電器在電機(jī)運(yùn)行過程中的可靠切換。
    (二)MOS管選型要點(diǎn)
    MOS管的VDS選型需至少達(dá)到電機(jī)額定電壓的2倍,ID則至少要能承受電機(jī)額定電流的4-5倍。鑒于電機(jī)啟動瞬間電流可達(dá)額定電流的3倍左右,在滿足上述條件下,優(yōu)先選擇RDS較小的MOS管,這有助于降低管子發(fā)熱量,但需權(quán)衡發(fā)熱量與成本,做出綜合決策。
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