详解直流电机驱动电路设计

MC33035芯片对无刷直流电机驱动系统设计

一、无刷直流电机控制设计

二、无刷直流电机驱动电路设计

在选择功率管时，需要考虑电机的驱动需求和电机的特性。通常选择耐压高、开关速度快的功率管，以提高电机的性能和驱动效率。

功率管驱动电路设计要保证稳定、快速的开关过程。可使用反相器、驱动电流放大器等电路来实现功率管的驱动。此外，还需要考虑驱动电路的功率损耗和保护电路，以提高系统的可靠性。

三、无刷直流电机驱动系统通信接口设计

在通信接口设计中，需要考虑通信协议和数据传输速率等方面的设计。通信协议可选择SPI、I2C等，要根据系统的要求和外部设备的兼容性进行选择。

数据传输速率应根据系统的实时性要求和通信距离等因素进行优化。根据实际情况选择合适的传输速率，以保证系统的性能和稳定性。

四、无刷直流电机驱动系统保护设计

无刷直流电机驱动系统中应包含一些保护功能，以避免电机和驱动器的损坏。常见的保护功能包括过压保护、过流保护、过热保护等。

过压保护可通过采用过压检测电路来实现，一旦检测到过压情况，即可切断电机的电源，保护电机和驱动器的安全。

过流保护可通过电流检测电路来实现，一旦检测到过流情况，即可切断电机的电源或降低电机的功率输出。 过热保护可通过温度传感器来实现，一旦检测到电机或驱动器温度过高，即可切断电机的电源或降低电机的功率输出。

4种直流电机控制电路详解，含图含公式，直观又细致，不懂都难！

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直流电机在家用电器、电子仪器设备、电子玩具、录相机及各种自动控制中都有广泛的应用。

但对它的使用和控制，很多读者还不熟悉，而且其技术资料亦难于查找。直流电机控制电路

集锦，将使读者“得来全不费功夫”!

在现代电子产品中，自动控制系统，电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面，直流电

机都得到了广泛的应用。大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等，都不能缺少

直流电机。所以直流电机的控制是一门很实用的技术。本文将详细介绍各种直流电机的控制

技术。

直流电机，大体上可分为四类：

第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机，外加适当的序列脉冲，可使主轴转动一个

精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。只要施加合适的脉冲序列，电机可以按照人们的预定的

速度或方向进行连续的转动。

步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路，很容易实现控制。例如常用的SAAl027

或SAAl024专用步进电机控制电路。

步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。例如：机器人手臂的运动，高级字轮的字

符选择，计算机驱动器的磁头控制，打印机的字头控制等，都要用到步进电机。

第二类为永磁式换流器直流电机，它的设计很简单，但使用极为广泛。当外加额定直流电压

时，转速几乎相等。这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设

备中。也用于变速范围很宽的驱动装置，例如：小型电钻、模型火车、电子玩具等。在这些

应用中，它借助于电子控制电路的作用，使电机功能大大加强。

第三类是所谓的伺服电机，伺服电机是自动装置中的执行元件，它的最大特点是可控。在有

控制信号时，伺服电机就转动，且转速大小正比于控制电压的大小，除去控制信号电压后，

伺服电机就立即停止转动。伺服电机应用甚广，几乎所有的自动控制系统中都需要用到。例

直流电机驱动电路设计

时间:2007-04-23 来源: 作者: 点击：32646 字体大小:【大 中 小】

一、 直流电机驱动电路的设计目标

在直流电机驱动电路的设计中，主要考虑一下几点：

1. 功能：电机是单向还是双向转动？需不需要调速？对于单向的电机驱动，只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需要双向转动时，可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速，只要使用继电器即可；但如果需要调速，可以使用三极管，场效应管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速。

2. 性能：对于PWM调速的电机驱动电路，主要有以下性能指标。

1）输出电流和电压范围，它决定着电路能驱动多大功率的电机。

2）效率，高的效率不仅意味着节省电源，也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率，可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通（H桥或推挽电路可能出现的一个问题，即两个功率器件同时导通使电源短路）入手。

3）对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离，防止有高电压大电流进入主控电路，这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

4）对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染；大的电流可能导致地线电位浮动。

5）可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到，无论加上何种控制信号，何种无源负载，电路都是安全的。

二、 三极管-电阻作栅极驱动

1．输入与电平转换部分：

输入信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。

高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。

应用研究　

基于Ｌ２　９８Ｎ的直流电机驱动电路优化设计　

雷红淼程耀瑜　（中北大学山西现代无损检测工程技术研究中心山西太原０３００５１）　

摘要：直流电机在工厂自动化和数控机床等场合的应用越来越广泛，各类各样的电机驱动芯片也出现在我们眼前。本文主要针对常见的直　流电机驱动芯片Ｌ２９８Ｎ构成的驱动电路进行了一点优化设计，主要增加了光耦隔离部分、续流电路和过流保护电路。　关键词：Ｌ２９８Ｎ　ＩＳＯ７２２０直流电机　

中图分类号：ＴＭ３８３　文献标识码：Ａ　文章编号：ｌ００７．９４１６（２０１２）０２—０ｌｌ８．Ｏ２　

１、引言　

在各类机电系统中，由于直流电机具有良好的起动、制动和调　

速性能，直流调速技术已广泛运用于工业、航天领域的各个方面。最　常用的直流调速技术是脉宽调制（ＰＷＭ）直流调速技术，它具有调　

速精度高、响应速度快、调速范围宽和耗损低等特点【ｌ１。本文在研究　

单片机ＰＷＭ方法调速直流电机和电机驱动芯片Ｌ２９８Ｎ的基础之　

上，对单片机的电机驱动电路进行了一点优化设计。　

２、驱动芯片Ｌ２９８Ｎ　

Ｌ２９８Ｎ是ＳＧＳ公司生产的直流电机驱动集成电路，比较常见的　是１５脚Ｍｕｌｔｉｗａｔｔ封装的Ｌ２９８Ｎ（如图１所示）。内部包含４通道逻辑　

驱动电路，可以方便地驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。工　

作电压为４６Ｖ，输出电压最高可达５０Ｖ，可以直接通过电源来调节输　

出电压；输出电流可达２．５Ａ，最大可以达到４Ａ，可驱动电感性负载；　

可以直接用单片机的１０口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。　Ｌ２９８Ｎ可接受标准ＴＴＬ逻辑电平信号ＶＳＳ，９脚ＶＳＳ可接４．５～７Ｖ的　

电压。４脚ＶＳ接电源电压，ＶＳ电压范围ＶＩＨ为＋２．５～４６Ｖ［　１。１脚和　

ｌ５管脚下的发射极分别单独引出以便接人电流采样电阻，形成电流　

传感信号。Ｌ２９８可驱动２个电动机，此时ＯＵＴ１，ＯＵＴ２和ＯＵＴ３，　ＯＵＴ４之间可分别接电动机。５、７、１０、１２脚接输入控制电平，控制电