基于L298N的直流电动机驱动芯片设计

直流电动机驱动器芯片选择

首先，最常用的是H桥驱动器芯片：L928N

该芯片简单，便宜且易于购买。它将两个H桥电路集成到一个芯片中，具有PWM控制和电流采集功能。但是它有两个严重的缺点：

1）H桥电路的损耗太大。

2）手册要求电机驱动电压必须比控制逻辑电压高2.5V。不适合单动力汽车。

三极管H桥

具有8550 + 8050的低功率电桥：以5V驱动时，驱动约100mA的小型电动机，电桥两端的电压降小于0.5V。

D772 + D882的电桥具有更大的电流：在7.2V时，在200-300mA时电压降小于1V。

MOS管桥

MOS管的效率是高的。但是有两个问题：

1）MOS管比较脆弱，因此使用时需要特别注意。例如，接通电源时，应仔细研究时序，否则将很容易导致电桥通过并烧毁MOS管；

2）大功率MOS 晶体管的栅极需要较高的驱动电压 ，否则无法正常导通。因此，当使用电池驱动时，有必要增加一个升压电路。

L298N直流电动机驱动芯片

L298是SGS的产品。最常见的是采用15引脚Multiwatt 封装的L298N 。内部还包含一个4通道逻辑驱动器电路。驱动两台直流电动机或一台两相步进电动机非常方便。

L298N接受标准的TTL逻辑电平信号VSS，该信号可以连接到4.5至7V。4引脚VS连接至电源电压，并且VS电压范围VIH为+2.5至46V。输出电流有效电流为2.5 A，可驱动感性负载。1 针和15 针管的发射极分别引出，以访问电流采样电阻器以形成电流检测信号 。L298可以驱动2台电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4可以分别连接到电动机。我们选择在该实验装置中驱动一台电动机。5、7、10、12引脚连接到输入控制电平，以控制电动机的正向和反向旋转。ENA ，ENB连接到控制启用器以控制电动机的堵转。表1是L298N功能逻辑图。

In3，In4的逻辑图与表1相同。从表1可以看出，当EnA 为低电平时，输入电平作用于电动机控制。当EnA 为高电平时，输入电平为高电平和低电平，并且电动机为正或负。相同的低级电动机停止，相同的电动机制动。L298 控制器的原理如下 ：

图3是控制器的示意图，由三个虚线框图组成。

以下是三个虚线框图功能：

（1）虚线框图1控制电动机反向，U1A，U2A是比较器，VI是来自炉压力传感器的电压。VI》 VRBF1时，U1A输出高电平，U2A通过变频器输出高电平至低电平，电机正转。当VI《=“” span=“”》

（2）在虚线2的框图中，两个比较器U3A和U4A形成双极限比较器。当VB《vi《va， the=“” output=“” is=“” low.=“” when=“” vi=“”》 《vb， the=“” output=“” is=“” high.=“” va，=“” vb=“” upper=“” and=“” lower=“” limits=“” of=“” 《=“” span=“”》炉压力传感器转换的电压，即反应堆主体的压力控制范围。根据过程要求，我们可以指定值只要炉子的压力在VA和VB之间，就可以达到VA和VB的水平。电机停止（注意VB《vrbf1《va， if=“” it=“” is=“” not=“” within=“” this=“” range，=“” 《=“” span=“”》系统不稳定）。

（3）虚线框图3是长延迟电路。U5A是比较器，Rs1是采样电阻，VRBF2是电动机过电流电压。Rs1上的电压大于VREF2，电机过流，并且U5A输出为低电平。从上面可以看出，方框1控制电动机的正向和反向旋转，方框2控制炉体的脉动幅度。当炉体压力过小或过大时，根据直流电动机的稳态运行方程［3］，将电动机两端旋转到固定位置以停止运转

：U = CeФN+ RaIa

其中：Ф是电动机每极的磁通量；

Ce 是电动势常数。
编辑：hfy