直流电机驱动电路的核心是通过控制电流方向和大小来实现电机的正反转及调速。以下是其基本原理和常见电路设计要点：

一、基本原理

1. H桥驱动：由4个开关管（MOSFET或三极管）组成H型拓扑，通过切换开关组合改变电流方向：

   • 正转：S1和S4导通，电流A→B
   • 反转：S2和S3导通，电流B→A
   • 制动：对角线开关导通形成短路

2. PWM调速：通过调节占空比控制平均电压，实现无级调速（频率通常5-20kHz）。

二、典型电路方案

方案1：分立元件H桥

+12V───┬───[S1 MOSFET]───[电机+]───[S3 MOSFET]───GND
        │       |               |               |
        └───[S2 MOSFET]───[电机-]───[S4 MOSFET]───┘

特点：成本低但需复杂驱动电路，适合大功率场景

方案2：集成驱动芯片（以L298N为例）

        +12V
         │
         ├───[L298N VCC]
         │        │
         │  IN1───┴───OUT1───电机+
ARDUINO─┤  IN2───────OUT2───电机-
         │  ENA──PWM
         └───GND

参数：

• 工作电压：5-35V
• 峰值电流：2A/桥
• 内置续流二极管

三、关键设计要素

1. 电流保护：

   • 并联快恢复二极管（1N4148等）吸收反电动势
   • 串联自恢复保险丝（如0.5A-5A可选）

2. 隔离设计：

   • 光耦隔离（PC817等）控制信号
   • 独立电源供电（电机与逻辑电源分离）

3. 滤波电路：

   • 100μF电解电容+0.1μF陶瓷电容并联电源端
   • RC滤波（10kΩ+0.01μF）用于PWM信号

四、进阶方案

智能驱动模块（DRV8833）：

• 集成过流/过热保护
• 支持1.8A持续电流
• 低至1.8V的逻辑电压
• 典型连接：

  VBAT───┐
      ├─DRV8833
  GND─────┘
      AIN1──PWM1
      AIN2──DIR1
      BIN1──PWM2
      BIN2──DIR2

五、调试要点

1. 上电前测量各点对地阻值
2. 空载测试时串接10Ω限流电阻
3. 用示波器观察PWM波形是否完整
4. 热成像检测芯片温升（不应超过70℃）

实际应用时需根据电机参数（额定电压、堵转电流）选择合适元件，工业场景建议增加电流采样和故障反馈电路。