H桥驱动电路的工作原理及电路图讲解

老师给了几个经典电路图，班里有些同学看不懂，我打算用通俗易懂的语言分析一下。希望通过我的解析，尽量能让他们搞透。

来看这个电路。这是一个最基础的H桥驱动电路。再具体分析之前，浅谈一下三极管的饱和以便后续的展开。

对于三极管，你可以把它粗略地等价成两个二极管的连接，如下图。

箭头指向就是由P(positive)指N(negative),这里是NPN管。让三极管饱和，也就是要让两个二极管导通，使得三极管等价成一根导线。因此中间的电平(P极)要比两端(N极)的电平高才行，PNP同理。典型的导通电压，硅管约0.7v，锗管约0.3v。另外，看三极管有没有导通，我们一般看带箭头的两端的电压值，也就是B-E的电压。

回到电路图：

电路构成：左端上管PNP管，下管是NPN管，并以此在右端镜像出来一个同样的电路。左右两端共同接5V，并共GND。

工作方式：左端上下两管接信号S1，右端上下两管接信号S2，要求S1和S2是互补的(也就是说左边是高电平，那右边就是低电平)。

现在我把左端接上一个5V高低电平产生器，并连一路通过5V反相器接到右端，如下图，这样能保证左右端是互补输入的。

现在，我们来看看它的电压情况。

电压表的位置分别代表各个位置上的三极管的B-E电压。可以看到当输入情况为“左0右1”时，左上和右下导通，电流由左上流至右下。

再来看看“左1右0”的情况。正好相反，左下和右上导通，电流由右上流至左下。电路实现了电流的反转。

到此电路功能解析完成，再来看看元件的功能。除了三极管外，最显眼的就是四个电阻了。这里我做了这样的操作：把左上的电阻去掉，信号直接连入基极，看看会发生什么情况。

先记录好没去掉时电阻两端的伏安情况。

现在来看看去掉电阻的情况。

可以发现，当三极管导通时，将会有接近800mA的电流流入基极，这对基极来说，简直就是洪水，百分之百直接烧毁基极。因此，得出结论，基极电阻是用来限制流进基极的电流的。

还有一个问题，当把电源电压升高至10V或更高，电路还能正常工作吗?看下图。

可以看到，不管左端信号给0或1，都同时会有三个三极管导通，并且上部分两个三极管会一直导通，流过负载的电流可观地增加了，但是需要指出的是，在原先两管导通(Q5Q1或Q3Q6)的基础上，第三个导通的三极管(即Q5Q1导通时Q3也导通，类推)电流并没有流向负载，而是流回了地，使得功耗增加了，效率却降低，相当于这部分电流“白流了”，是不可取的。因此，该电路应使用在信号电压和电源电压相近的时候。