自製H橋有刷電機驅動板

2021-08-20 15:06:41 字數 1668 閱讀 7980

乙個簡單的電機驅動板可以分為以下幾部分:1.電源轉換 2.h橋驅動 3.stm32及外設介面 4.電流檢測。

電源轉換模組有兩個,乙個是24v轉5v,乙個是5v轉3.3v。24v轉5v用的是jw5026晶元,這是一款dc-dc降壓晶元,輸入電壓最大40v,輸出電流最大1a。具有外部器件較少,需要的pcb布局較小的特點,也可以被同種的dc-dc晶元代替,因為大多數dc-dc轉換晶元的原理和外圍電路類似。5v轉3.3v用的是tps70933,這個屬於線性ldo電壓轉換晶元,主要是輸出紋波小,需要的外部器件少。

dc-dc降壓晶元也叫「斬波晶元」,顧名思義,就是將輸入的24v直流電壓先斬成一段一段類似pwm波形式的脈衝電壓,電壓的最大值24v,平均值5v。sw就是輸出脈衝電壓的引腳,因此,當電源轉換晶元出問題時可以用示波器打下sw端的電壓,看是否輸出了對應的脈衝波形。從晶元手冊中可以看出這是sw端輸出脈衝電壓的頻率是1.1mhz,這已經屬於高頻訊號,在pcb的布局中,此腳引出的訊號線要盡可能的粗,短,推薦用一塊短而寬的銅皮很快連入電感,減小功率訊號的損失。斬出來的訊號經電感整流過後就接近是直流電壓了,當然還要配合後面的輸出電容穩壓,儲能,濾波。

電感的選擇十分關鍵,還記得自己第一次設計的時候選了乙個直插式的電感

,結果當然燒晶元啦,直插式的電感引腳那麼長,而且細,應該不適合這個晶元,到目前為止,還沒看過哪個這種型別的dc-dc晶元用直插電感的(不過要是有興趣可以試一下,說不定我是錯的呢,也可能當時是其他的原因)。還要注意電感的飽和電流這個引數,最好大於你所需電流的25%,留點餘量。電感的電感值大一點沒關係,但不能小。

nmos驅動晶元是ir2401s,供電電壓24v可能有點高,看過一些其它的電路會多乙個24v轉18v的模組,18v給ir2401s供電,做成18v供電當然更好,但24v供電也可以用,有點極限。

電流檢測用的是一款通用運放lmv321,電壓放大倍數=(r26+r27)/r27,此處電壓放大11倍。根據晶元手冊上所說4.7pf的電容是防止電路鈴振的。曾經我還用過ina240加ref2033(提供乙個基準電壓源)檢測電流,但通過程式中示波器看出兩者的電流波形相差不大,就採用了lmv321,簡單實用。看過其他的板子也有採用霍爾晶元測電流的,有興趣可以試一下。

pcb板比較重要的布局模組是 24v轉5v模組,h橋模組

24v轉5v電壓轉換晶元布局參考:

1.電壓轉換晶元盡可能靠近電源輸入,輸入電源線寬且短

2.輸入電容盡可能靠近輸入引腳

3.sw引出線要寬且短

4.反饋電壓從輸出電容採集,盡量遠離sw端

h橋電路布局參考:

分清哪些是訊號線,哪些線上要通過大電流,訊號線可以用細線,大電流的線用fill或polygon連線,實在不好畫寬,可以開窗後加錫,增加過流能力。

H橋電機驅動原理與應用

我們首先來看馬達是如何轉動的呢?舉個例子 你手裡拿著一節電池,用導線將馬達和電池兩端對接,馬達就轉動了 然後如果你把電池極性反過來會怎麼樣呢?沒有錯,馬達也反著轉了。ok,這個是最基本的了。現在假設你想用一塊指甲蓋大小的微控制晶元 mcu 你又如何控制馬達的呢?首先,你手上有乙個固態的狀態開關 乙個...

H橋電機驅動原理與應用

本文的內容是要告訴大家什麼是h橋以及它如何是工作的。原著 吉姆布朗 1998年4月 整理上傳 鮑勃喬丹 2002年9月 翻譯 韋文潮 2007年12月 我們首先來看馬達是如何轉動的呢?舉個例子 你手裡拿著一節電池,用導線將馬達和電池兩端對接,馬達就轉動了 然後如果你把電池極性反過來會怎麼樣呢?沒有錯...

H橋電機驅動原理與應用

本文的內容是要告訴大家什麼是h橋以及它如何是工作的。原著 吉姆布朗 1998年4月 整理上傳 鮑勃喬丹 2002年9月 翻譯 韋文潮 2007年12月 我們首先來看馬達是如何轉動的呢?舉個例子 你手裡拿著一節電池,用導線將馬達和電池兩端對接,馬達就轉動了 然後如果你把電池極性反過來會怎麼樣呢?沒有錯...