bts7960全桥驱动参数

智能车竞赛中直流电机调速系统的设计与比较王名发，江智军，邹会权 时间:2009年12月04日字 体:关键词:直流电机调速系统MC33886VNH3SP30BTS7960BDT340IIRF3205摘 要：针对大学生智能车竞赛中直流电机的驱动设计了6种方案,经过实验比较分析了各种方案的优缺点,最后确立了一套驱动能力强、体积小、性能稳定的驱动方法，可广泛应用于40 V以下的大功率直流电机驱动的场合。

关键词：直流电机;调速系统; MC33886; VNH3SP30; BTS7960B; DT340I; IRF3205目前大电流直流电机多采用达林顿管或MOS管搭制H桥PWM脉宽调制，因此体积较大；另一方面，由于分立器件的特性不同，使得驱动器的特性具有一定的离散性；此外，由于功率管的开关电阻比较大，因此功耗也很大，需要功率的散热片，这无疑进一步加大了驱动器的体积。

随着技术的迅猛发展，基于大功率MOS管的H桥驱动芯片逐渐显现出其不可替代的优势。

但目前能提供较大电流输出的集成芯片不是很多。

例如飞思卡尔半导体公司推出的全桥驱动芯片MC33886和33887、意法半导体公司推出的全桥驱动芯片VNH3SP30、英飞凌公司推出的高电流PN半桥驱动芯片BTS7960。

ST微电子公司推出的TD340驱动器芯片是一种用于直流电机的控制器件,可用于驱动N沟道MOSFET管。

本文在第三、四届大学生智能车大赛中分别尝试了上面提到的5块电机驱动芯片设计的驱动电路，通过现场调试发现它们的优缺点，确定了驱动能力强、性能稳定的驱动方案，并得到了很好的应用。

1 直流电机驱动原理目前直流电机的驱动方式主要有2种形式:线性驱动方式和开关驱动方式。

其中线性驱动方式可以看成一个数控电压源。

该驱动方式的优点是驱动电机的力矩纹波很小，可应用于对电机转速要求非常高的场合;缺点是该方式通常比较复杂，成本较高，尤其是要提高驱动的功率时，相应的电路成本将提升很多[1]。

BTS7960智能功率芯片中文资料The BTS7960 is part of the NovalithIC family containing three separate chips in one package: One p-channel highside MOSFET and one n-channel lowside MOSFET together with a driver IC, forming a fully integrated high current half-bridge. All three chips are mounted on one common leadframe, using the chip on chip and chip by chip technology. The power switches utilize vertical MOS technologies to ensure optimum on state resistance. Due to the p-channel highside switch the need for a charge pump is eliminated thus minimizing EMI. Interfacing to a microcontroller is made easy by the integrated driver IC which features logic level inputs, diagnosis with current sense, slew rate adjustment, dead time generation and protection against overtemperature, overvoltage, undervoltage, overcurrent and short circuit. The BTS7960 can be combined with other BTS7960 to form H-bridge and 3-phase drive configurations.BTS7960是NovalithIC家族三个独立的芯片的一部分:一是p型通道的高电位场效应晶体管，二是一个n型通道的低电位场效应晶体管，结合一个驱动晶片,形成一个完全整合的高电流半桥。

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案由于本人主要是搞软件的，所以硬件方面不是很了解，但是为了更好地相互学习，仅此整理出一份总结出来，有什么错误的地方还请大家积极的指出!供大家一起参考研究！我们做的智能小车，要想出色的完成一场比赛，需要出色的控制策略!就整个智能车这个系统而言，我们的被控对象无外乎舵机和电机两个!通过对舵机的控制能够让我们的小车实时的纠正小车在赛道上的位置，完成转向!当然那些和我一样做平衡组的同学不必考虑舵机的问题!而电机是小车完成比赛的动力保障，同时平衡组的同学也需要通过对两路电机的差速控制，来控制小车的方向!所以选一个好的电机驱动电路非常必要!常用的电机驱动有两种方式：一、采用集成电机驱动芯片;二、采用MOSFET和专用栅极驱动芯片自己搭。

集成主要是飞思卡尔自己生产的33886芯片，还有就是L298芯片，其中298是个很好的芯片，其内部可以看成两个H桥，可以同时驱动两路电机，而且它也是我们驱动步进电机的一个良选!由于他们的驱动电流较小(33886最大5A持续工作，298最大2A持续工作)，对于我们智能车来说不足以满足，但是电子设计大赛的时候可能会用到!所以想要详细了解他们的同学可以去查找他们的数据手册!在此只是提供他们的电路图，不作详细介绍!33886运用电路图下面着重介绍我们智能车可能使用的驱动电路。

普遍使用的是英飞凌公司的半桥驱动芯片BTS7960搭成全桥驱动。

其驱动电流约43A，而其升级产品BTS7970驱动电流能够达到70几安培!而且也有其可替代产品BTN7970，它的驱动电流最大也能达七十几安!其内部结构基本相同如下：每片芯片的内部有两个MOS管，当IN输入高电平时上边的MOS管导通，常称为高边MOS管，当IN输入低电平时，下边的MOS管导通，常称为低边MOS管;当INH为高电。

基于DSP的大功率多轴控制系统本文针对一般特种机器人的功能特性和作业特点，建立了基于TMS320F2812和高电流PN半桥驱动芯片BTS7960的大功率多轴控制系统，并对控制系统的驱动电路、电流采样电路、位置检测模块、CAN总线通信电路等进行了分模块设计。

设计过程中充分利用TMS320F2812的片上资源，提高了机器人控制系统的稳定性和可靠性，减少了控制系统的体积和功耗。

在机器人控制系统软件设计方面，利用c语言完成了主程序及相关中断子程序的编写。

通过相应的电机控制实验，对DSP(digital signal processor)大功率多轴控制器进行了功能测试。

测试结果表明，该系统性能可靠、集成度高，能够很好地满足一般特种机器人的控制要求。

随着机器人技术的不断发展，机器人的应用领域正逐渐多样化，其中，特种机器人是机器人技术的一个重要分支。

与在结构化条件下作业的普通机器人相比，特种机器人将面临更为复杂的工作环境，因此其执行电机必须具备扭矩大、功率高的特点。

在驱动电路的设计方面，需要提高其承受过载电流的能力，其控制系统也必须具有实时处理复杂信息和任务的能力。

文献中提出了一种基于PCI04和CPLD的运动控制系统搭建方案，由于PCI04相关技术较成熟，该方案能够在一定程度上缩短研发周期。

但由于PCI04没有电机控制的专用模块，需要在应用层进行相应模块的扩展，这必将提高控制系统的体积和功耗。

文献中采用ARM9和以色列生产的军品级Elnlo控制器搭建控制系统，此种方法自主化程度较低，并且由于利用通用器件构建整个系统，必然会产生一定的硬件资源浪费，性价比不高。

文献中提出利用PLC构建机器人控制系统的方案，在这个方案中存在编程复杂和系统造价较高的问题。

作者的改进和研究如下：①该系统采用模块化地设计思想，基于DSP的大功率多轴控制系统包括主控模块、驱动模块、反馈模块、通信模块。

整个系统集成化程度高、体积小、功耗低。

bts7960b原理
BTS7960B是一款电机驱动芯片，它的主要工作原理如下：
- 电源供电：BTS7960B需要外部提供适当的电源电压，通常为12V至40V。

- 输入信号控制：BTS7960B接受来自微控制器或其他数字设备的输入信号来控制电机的运行。

它通过两个输入引脚（IN1和IN2）控制一个电机，并通过另外两个输入引脚（IN3和IN4）控制另一个电机。

- PWM调制：为了控制电机的速度，BTS7960B使用脉冲宽度调制（PWM）技术。

通过调整输入信号的PWM占空比，可以控制电机的转速。

- 电流检测：BTS7960B内置了电流检测功能，可以监测电机的输出电流。

这有助于保护电机和驱动器免受过载或短路等故障的影响。

- 保护功能：BTS7960B还具有多种保护功能，包括过热保护、欠压保护和过流保护等。

当检测到异常情况时，它会自动停止输出信号，以防止损坏电机或驱动器。

基于半导体制冷片的温度控制系统的设计摘要:设计一种用于红外传感器工作温度调节控制的模块,使红外传感器在低温下工作,以提高红外传感器的探测性能。

通过以mega16芯片为核心,以半导体制冷片为制冷元件,以PID算法为基础构建了一套半导体温度调节系统[1]。

实验结果表明,半导体制冷温度控制系统能够为红外探测器提供所需的工作温度。

关键词:温度半导体制冷片PID算法温度对红外传感器有比较大的影响,当外界环境温度发生变化时,红外传感器对所测量的物理量会有较大的变动,影响其测量值的准确性[2],产生较大的外界噪声干扰,所以当进行精确测量时,将红外传感器控制在一个恒定的温度下,可以大大提高探测精度,减少误差。

1 半导体制冷器的工作原理半导体制冷也称热电制冷,是一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科,半导体制冷是以温差电现象为基础制冷方法,利用帕尔贴效应的原理达到制冷目的。

帕尔帖效应:当电流I通过由两种不同材料组合成的闭合回路时,在材料的接头处一端会吸收热量Qp,另一端会放出热量Qp。

这种吸收或放出的热量叫做帕尔帖热,其吸热或放热由电流的方向决定,大小由公式决定。

π为帕尔帖系数,与温差电动势率有关,为组成回路两种材料的温差电动势率,T为相关接头的温度。

作为一种制冷源,半导体冷片可连续工作,不需要制冷剂,没有污染源和机械运动部件,不会产生回转效应,是一种固体元件,工作时没有噪音、震动、寿命长,安装容易。

半导体制冷片是电流换能型器件,通过控制输入电流,可实现高精度的温度控制。

热惯性小,制冷制热时间比较快,在热端散热良好冷端空载的情况下,可迅速达到最大温差。

2 温度控制系统的组成半导体温度控制系统结构框图如图1,由制冷片引起的温度变化经温度传感器传送给控制器,与设定的温度进行比较,所得的信号偏差通过PID进行调整处理,由控制器发出命令信号,通过驱动电路驱动半导体制冷片进行制热或者制冷,以达到红外传感器的工作温度环境。

3 硬件系统设计本控制系统主控单元采用的是ATMEL公司A VR系列的Atmega16单片机。

BTS7960接口连线图图中的引脚7960INH1、与7960INH2接在一起7960IN1、7960IN2分别连接到XS1 28的I/0口。

BTS7960是应用于电机驱动的大电流半桥高集成芯片，它带有一个P沟道的高边MOSFET、一个N沟道的低边MOSFET和一个驱动IC。

P沟道高边开关省去了电荷泵的需求, 因而减小了EMI。

集成的驱动IC具有逻辑电平输入、电流诊断、斜率调节、死区时间产生和过温、过压、欠压、过流及短路保护的功能。

BTS7960通态电阻典型值为16mΩ，驱动电流可达43A。

因此即使在北方寒冷的冬天，仍能保证车窗的安全启动。

由于7960是单桥驱动芯片，要想让点击能够正反转，就必须使用两片7960构成全桥，上图就是两片构成的全桥驱动，IN1、IN2分别为方向控制端口，INH1、INH2为使能端，接在一起接上单片机PMW输出口，例如：IN1接高电平，IN2接低电平电机正传，反之则电机反转。

PWM脉冲也可由IN1、IN2输入，此时INH1、INH2就是方向控制端口。

接在5引脚的电容的作用是使7960的通断速度更快，接在各引脚的电阻主要作用是限流电阻，也可不加，但加上对跟安全，在电源端口的电容耐压必须注意，由于电机存在反向电动势，电容的耐压应是电源电压的两倍，更高则不需要，不仅增加成本还会占用更大体积，否则会导致电容发生击穿甚至爆炸，本人亲身经历，造成后果相当严重，望各位注意。

与7960差不多的驱动芯片7970，相比较7970驱动电流更大，其他参数大致相同。

在做飞思卡尔比赛中使用此芯片较多，在汽车车窗驱动也用的较多。

在做板布线时引脚4与引脚8都是输出端口，引脚8是芯片背面金属部分，输出电流很大如果只用引脚4的输出将会使布线烧毁，因此应将引脚4与引脚8接在一起并使用引脚8输出接至电机。