电机驱动板原理图
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L298N的详细资料驱动直流电机和步进电机电机驱动电路;电机转速控制电路(PWM信号)主要采用L298N,通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平,即可以对电机进行正反转,停止的操作,输入引脚与输出引脚的逻辑关系图为驱动原理图--------------------------------------------------------L298N电机驱动模块图•••1.1 实物图••1.2 原理图•••1.3 各种电机实物接线图•••1.4 各种电机原理图•••1.5 模块接口说明•••L298N电机驱动模块图1.1 实物图正面背面1.2 原理图1.3 各种电机实物接线图直流电机实物接线图4相步进电机实物接线图3相步进电机实物接线图1.4各种电机原理图直流电机原理图步进电机原理图1.5 模块接口说明+5V:芯片电压5V。
VCC:电机电压,最大可接50V。
GND:共地接法。
A-~D-:输出端,接电机。
A~D+ :为步进电机公共端,模块上接了VCC。
EN1、EN2:高电平有效,EN1、EN2分别为IN1和IN2、IN3和IN4的使能端。
IN1~ IN4:输入端,输入端电平和输出端电平是对应的。
1和15和8引脚直接接地,4管脚VS接2.5到46的电压,它是用来驱动电机的,9引脚是用来接4.5到7V的电压的,它是用来驱动L298芯片的,记住,L298需要从外部接两个电压,一个是给电机的,另一个给L298芯片的6和11引脚是它的使能端,一个使能端控制一个电机,至于那个控制那个你自己焊接,你可以把它理解为总开关,只有当它们都是高电平的时候两个电机才有可能工作,5,7,10,12是298的信号输入端和单片机的IO口相连,2,3,13,14是输出端,输入5和7控制输出2和3, 输入的10,12控制输出的13,14L298N型驱动器的原理及应用L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。
512024/02·汽车维修与保养栏目编辑:高中伟******************图16 特斯拉Model S变频器母排正面结构图18 特斯拉Model S变频器母排背面结构图19 IGBT模块图20 特斯拉Model S变频器的IGBT图17 特斯拉Model S变频器其中一相的IGBT功率驱动板结构文/广东 蔡元兵特斯拉Model S驱动系统的结构(接上期)2.特斯拉Model S变频器母排正面结构母排整体嵌件注塑在金属框架紧固为一个总成,扣合进三相功率总成内,集成度相当高。
母线排每侧输出端都连接了3块小的PCB板,是每相的IGBT功率驱动电路板,每块板完全相同,一共3块。
每块PCB 小板上都有两根黄色的铜排线,是将输入的高压电连接到每相的功率板,也就是每相功率板的直流高压输入侧。
图16所示为特斯拉Model S变频器母排正面结构。
3.特斯拉Model S变频率IGBT功率驱动板特斯拉Model S的IGBT功率驱动板一共有3个,每个铝制功率板上配1个IGBT 功率驱动板。
IGBT功率驱动电路的作用主要是将单片机脉冲输出的功率进行放大,以达到驱动IGBT功率器件的目的。
在保证IGBT器件可靠、稳定、安全工作的前提下,IGBT功率驱动电路起到至关重要的作用。
也就是把控制器输出的电平信号,变换成能够可靠驱动IGBT的信号,中间还会有一些隔离、保护的作用。
图17所示为特斯拉Model S变频器其中一相的IGBT功率驱动板结构。
IGBT对驱动电路的要求如下。
(1)提供适当的正反向电压,使IGBT 能可靠地开通和关断。
当正偏压增大时IGBT通态压降和开通损耗均下降,但若UGE过大,则负载短路时其IC随UGE 增大而增大,对其安全不利,使用中选UGEV=15V为好。
负偏电压可防止由于关断时浪涌电流过大而使IGBT误导通,一般选UGE=-5V为宜。
(2)IGBT的开关时间应综合考虑。
快速开通和关断有利于提高工作频率,减小开关损耗。
驱动板原理图驱动板是指用于控制电机或其他执行器的电路板,它可以根据输入信号来控制输出的电流、电压等参数,从而驱动执行器按照预定的轨迹或规律进行运动或工作。
在各种自动化设备中,驱动板都扮演着至关重要的角色。
下面我们将介绍驱动板的原理图及其相关知识。
首先,驱动板的原理图通常由电源部分、控制部分和驱动部分组成。
电源部分主要包括电源输入端子、整流滤波电路、稳压电路等,其作用是为整个驱动板提供稳定的工作电压和电流。
控制部分则包括微处理器、输入/输出接口电路、逻辑控制电路等,其作用是接收外部信号,并根据预设的逻辑进行处理和判断,最后控制驱动部分的工作。
驱动部分包括功率放大电路、输出端子等,其作用是根据控制部分的指令,输出相应的电流或电压,驱动执行器进行工作。
其次,驱动板的原理图中,电源部分的设计要保证电压稳定、纹波小、噪声小。
通常会采用整流滤波电路、稳压电路等来实现这一目标。
控制部分的设计则需要考虑信号的输入和处理,因此需要包括输入/输出接口电路、逻辑控制电路等。
这些电路要能够稳定可靠地接收和处理外部信号,并输出控制信号给驱动部分。
驱动部分的设计则需要考虑输出功率和电流的大小,需要根据具体的执行器来选择合适的功率放大电路和输出端子。
最后,驱动板的原理图设计需要考虑整个系统的稳定性、可靠性和安全性。
在电源部分,需要考虑过压、过流、短路等保护电路的设计,以保护整个系统不受损坏。
在控制部分,需要考虑输入信号的滤波和去抖动,以保证系统的稳定性和可靠性。
在驱动部分,需要考虑输出端子的过流、过压保护,以保护执行器不受损坏。
此外,还需要考虑系统的接地和屏蔽,以保证系统的安全性和抗干扰能力。
总而言之,驱动板的原理图设计涉及到电源、控制和驱动等多个方面,需要综合考虑整个系统的稳定性、可靠性和安全性。
只有在这些方面都得到充分考虑的情况下,才能设计出高质量的驱动板原理图,从而保证整个系统的正常工作。
L298N 电机驱动板L298N是意法半导体(STSemiconductor)集团旗下量产的一种双路全桥式电机驱动芯片,拥有工作电压高、输出电流大、驱动能力强、发热量低、抗干扰能力强等特点,通常用来驱动继电器、螺线管、电磁阀、直流电机以及步进电机。
什么是L298N?L298是L293电机驱动芯片的高功率、大电流版本,由Multiwatt 15封装,N是L298的封装标识符,另外还有其他两种不同类型的封装方式:L298N就是L298的立式封装,源自意法半导体集团旗下品牌产品,是一款可接受高电压、大电流双路全桥式电机驱动芯片,工作电压可达46V,输出电流最高可至4A,采用Multiwatt 15脚封装,接受标准TTL逻辑电平信号,具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下通过板载跳帽插拔的方式,动态调整电路运作方式,有一个逻辑电源输入端,通过内置的稳压芯片78MO5,使内部逻辑电路部分在低电压下工作,也可以对外输出逻辑电压5V,为了避免稳压芯片损坏,当使用大于12V驱动电压时,务必使用外置的5V接口独立供电。
L298N通过控制主控芯片上的I/O输入端,直接通过电源来调节输出电压,即可实现电机的正转、反转、停止,由于电路简单,使用方便,通常情况下L298N可直接驱动继电器(四路)、螺线管、电磁阀、直流电机(两台)以及步进电机(一台两相或四相)。
主要特点是:1.发热量低2.抗干扰能力强3.驱动能力强(高电压、大电流)4.可靠性高(使用大容量滤波电容,续流保护二极管可过热自断和反馈检测)5.工作电压高(最高可至46V)6.输出电流大(瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A)7.额定功率25W(电压 X 电流)具体规格参数:技术参数1.电源电压(DC) 46.0V (max)2.输出接口数 43.输出电压 46 V4.输出电流 2 A5.通道数 26.针脚数 157.耗散功率 25000 mW8.输出电流(Max) 4 A9.工作温度(Max) 130 ℃10.工作温度(Min) -25 ℃11.耗散功率(Max) 25000 mW12.电源电压 4.5V ~ 7V13.电源电压(Max) 7 V14.电源电压(Min) 4.5 V封装参数1.安装方式 Through Hole2.引脚数 153.封装 Multiwatt-15外形尺寸1.长度 19.6 mm2.宽度 5 mm3.高度 10.7 mmL298N 电路图 | 封装图 | 封装焊盘图 | 引脚图L298N 电路图L298N是双H桥电路设计的哦,通过控制H桥上的电流流转方向达到对直流电机的方向进行控制,关于H桥电流感应详细控制这块,可以移步到这里:Current Sensing in an H-Bridge.pdfL298N 封装图L298N 封装焊盘图L298N 引脚图关于L298N模块更多详细信息,可以下载附件(来源ST官网):Dualfull-bridge driver.pdf好了,前面说了一大堆关于L298N电机芯片,接下来重点讲述电机驱动板,红板…L298N 电机驱动板市场上有很多型号的L298N电机驱动板,使用方式基本没有多大变化,主要差别在于电路图布局上不一样,大家使用的时候稍微注意一下,如下图:另外我们用使用最多,也是最常见的红板L298N来做示例,另外初学者建议从零部件开始学起,弄懂基本原理,像一些扩展板新手不建议拿来主义,还是自己装螺丝、拧铜线,从基础理论、实践开始做起一睹L298N芳容吧L298N电机驱动版主要由两个核心组件构成:1.L298N 驱动芯片2.78M05 稳压器1、L298N 驱动芯片关于L298芯片这里不再重复讲述,不懂的同学再往回看,开篇已经陈述过了;黑色散热片直接与L298 驱动芯片连接,散热片是一种无源热交换器,可将电子或机械设备产生的热量传递到流体介质中(空气或液体冷却剂),对芯片起到一定的散热作用,类似电脑中的风扇2、78M05 稳压器78M05是一种三端口电流正固定电压稳压器,这些端子分别是输入端子、公共端子和输出端子,使用平面外延制造工艺构造,以TO-220形式封装,输出电流的最大值为500mA,输入偏置电流为3.2mA,输入电压的最大值为35V,由于其具有在过流过热时关断的保护功能,在现实中被广泛使用本篇并非78M05主场,更多关于78M05稳压模块请查阅官方文档,附一个78M系列数据手册:ST_78M05DataSheet.pdf稳压模块能否生效完全取决于5V使能跳帽是否启用(拔掉禁用、插入启用,默认是板载连通的),这里分两种情况,接通和未接通:**板载跳帽:**当电源小于或等于12V时,内部电路将由稳压器供电,并且5V引脚作为微控制器供电的输出引脚,即:VCC 作为7805的输入,5V是7805的输出,从而可以为板载提供5v电压,为外部电路供电使用**拔掉跳帽:**当电源大于12V时,拔掉跳帽,并且应通过5V端子单独为内部供电,即:VCC不作为7805的输入,而+5v 由外部电路提供,此时就需要两个供电电源,VCC和+5V注意事项:1.**7V<U<12V:**当使用驱动电压(上图标识为12V,实际可以接受的输入范围是 7-12V)为7V-12V的时候,可以使能板载(就是图中板载5V使能)的5V逻辑供电,当使用板载5V供电之后,接口中的+5V供电不要输入电压,如果强行供电,有可能会烧坏右侧电容,但可以直接5V电压供外部使用,一般引出来直接给开发板供电,比如:Arduino2.**12V<U<=24V:**芯片手册中提出可以支持到35v,但是按照经验一般298保守应用最大电压支持到24V已经很牛了,如果要驱动额定电压为18V的电机,首先必须拔除板载5V输出使能的跳帽,然后在5V输出端口外部接入5V电压对L298N内部逻辑电路供电。
无刷电机的驱动工作原理1.三相驱动桥下图为无刷电机的三相全桥驱动电路,使用六个N沟道的MOSFET管(Q1~Q6)做功率输出元件,工作时输出电流可达数十安。
为便于描述,该电路有以下默认约定:Q1/Q2/Q3称做驱动桥的“上臂”,Q4/Q5/Q6称做“下臂”。
图中R1/R2/R3为Q1/Q2/Q3的上拉电阻,连接到二极管和电容组成的倍压整流电路(原理请自行分析),为上臂驱动管提供两倍于电源电压(2×11V)的上拉电平,使上臂MOSFET在工作时有足够高的VGS压差,降低MOSFET大电流输出时的导通内阻,详细数据可参考MOS管DataSheet。
上臂MOS管的G极分别由Q7/Q8/Q9驱动,在工作时只起到导通换相的作用。
下臂MOS由MCU的PWM输出口直接驱动,注意所选用的MCU管脚要有推挽输出特性。
驱动桥全部选用N沟道MOSFET的好处:大电流N沟道MOS可供选择的型号众多,货源充足便于购买,使用的MOSFET类型减少,间接降低采购元件的难度。
在图1中,上臂MOS管经过Q7/Q8/Q9驱动,逻辑电平和下臂MOS 刚好相反,这样的好处是,MCU上电时I/O默认为1,上臂MOS不会导通。
只有下臂MOS导通,因此不会有电流经过驱动桥,消除了潜在电路隐患。
C8是整个电调的电源滤波电容,使用中一定要接上,否则无刷电机的反电动势叠加在电源上不能被滤除,由倍压电路整流后的电压高达30V左右,己接近MOSFET的VGS上限,可能会损坏MOSFET。
2.反电动势波形上图所示为无刷电机运转中的理想反电动势波形,红线标出来的是反电动势的过零点。
两个虚线间是60度电气角度,不要理解成电机的机械角度。
常用航模电机属于无刷三相六拍电机,每个电周期有六个状态。
星形接法中(Y形)在每一时刻电机的通电线圈只有两相,另一相线圈悬空,悬空的线圈会产生反电动势,反电动势来源于电机磁体旋转而造成本线圈切割磁力线和另两相线圈通电时的互感。