H桥电路基础知识

1 原理图

以全NMOS管为例：

从上图可看出，此电机驱动电路由4个NMOS管构成，形如H型，故名全H桥电路。通过控制4个MOS管的导通与截止达到对中间电机的不同控制效果。NMOS管的栅极为高电平时导通，低电平时截止。

2 H桥工作模式

正转模式

当Q1、Q4的栅极为高电平，Q2、Q3为低电平时，Q1，Q4导通，如下图所示，电机正向旋转。

反转模式

当Q2、Q3的栅极为高电平，Q1、Q4为低电平时，Q2，Q3导通，如下图所示，电机反向旋转。

电流衰减模式

所谓衰减模式，可简单理解为如何使电机停下：如果控制电机一直向一个方向旋转不会产生问题。但是如果这是想让电机停下，那么问题就来了。由于电机是感性负载，电流不能突变。在断开电机两端所加的电压时，电机产生的反向电动势很有可能损坏FET。因此想让电机停下，除了断开供电，还要形成一个续流的回路，释放掉电机上的能量。 驱动和衰减模式图：

图中添上了FET的寄生二极管。 以左侧正向旋转的图为例：

首先电机正向旋转，电流流向如①线所示;

如果此时采取滑动/快衰减模式：四个MOSFET关断，电机上的电流会通过Q2和Q3的寄生二极管继续流动，如②线所示。可发现，此时电流的流向是与电源电压相反的，因此电流衰减很快，当电流衰减为0时，由于FET是关断的，电源电压不会加在电机上，电机会逐渐停下。

如果采取制动/慢衰减模式：Q2、Q4导通，Q1、Q3关断。电机上的电流通过Q2和Q4继续流动，如③线所示，电机上的能量会逐渐消耗在电机本身和Q2、Q3上，这样的电流衰减相对较慢。

有一点需要特别注意： 快慢衰减指的是电流，而不是电机转动的速度。

控制直流电机时，在快衰减模式下，由于电流迅速下降，那么电感电机上储存的能量就会释放很慢，简单理解E=I^2R，电机会逐渐停止，因此该模式又叫滑动;

而在慢衰减模式下，电机的两端类似于短接，电流很大且衰减慢，储存的能量被瞬间释放，此时电机会瞬间停止，因此该模式又叫制动。

审核编辑：汤梓红