H桥功率驱动电路可应用于步进电机、沟通电机及直流电机等的驱动。永磁步进电机或混合式步进电机的励磁绕组都必须用双极性电源供电，也便是说绕组有时需正向电流，有时需反向电流，这样绕组电源需用H桥驱动。本文以两相混合式步进电机驱动器为例来规划H桥驱动电路。
电路原理
图1给出了H桥驱动电路与步进电机AB相绕组衔接的电路框图。
4个开关K1和K4，K2和K3分别受操控信号a，b的操控，当操控信号使开关K1，K4合上，K2，K3断开时，电流在线圈中的流向如图1(a)，当操控信号使开关K2，K3合上，K1，K4断开时，电流在线圈中的流向如图1(b)所示。4个二极管VD1，VD2，VD3，VD4为续流二极管，它们所起的作用是：以图1(a)为例，当K1，K4开关受操控由闭合转向断开时，因为此刻线圈绕组AB上的电流不能骤变，仍需按原电流方向活动(即A→B)，此刻由VD3，VD2来供给回路。因此，电流在K1，K4关断的瞬间由地→VD3→线圈绕组AB→VD2→电源+Vs构成续流回路。同理，在图1(b)中，当开关K2，K3关断的瞬间，由二极管VD4，VD1供给线圈绕组的续流，电流回路为地→VD4→线圈绕组BA→VD1→电源+Vs。步进电机驱动器中，完成上述开关功用的
元件在实践电路中常选用功率MOSFET管。
由步进电机H桥驱动电路原理可知，电流在绕组中活动是两个彻底相反的方向。推进级的信号逻辑应使对角线晶体管不能一起导通，避免形成高低压管的直通。
别的，步进电机的绕组是理性负载，在通电时，跟着电机运转频率的升高，而过渡的时刻常不变，使得绕组电流还没来得及到达稳态值又被堵截，均匀电流变小，输出力矩下降，当驱动频率高到必定的时分将发生堵转或失步现象。因此，步进电机的驱动除了电机的规划尽量地削减绕组电感量外，还要对驱动电源采纳办法，也便是进步导通相电流的前后沿陡度以进步电机运转的功用。
步进电机的缺点是高频出力缺乏，低频振动，步进电机的功用除电机本身固有的功用外，驱动器的驱动电源也直接影响电机的特性。要想改进步进电机的频率特性，就必须进步电源电压。
电路规划
图2给出了驱动器AB相线圈功率驱动部分原理图。
选用的功率MOSFET元件是IRFP460，其，ID=20A，VDss= 500 V，RDS(ON)=0。27Ω。
在图2中，功率MOSFET管VT1，VT2，VT3，VT4和续流二极管 VD11，VD19，VD14，VD22恰当于图1中的K1，K2，K3，K4和VD1，VD2，VD3，VD4。功率MOSFET管的操控信号是由TTL逻辑电平a，a，b，b来供给的，其间a与a，b与b在逻辑上互反。
a.驱动电流前后沿的改进
从步进电机的运转特性剖析中知道，功用较高的驱动器都要求供给的电流前后沿要陡，以便改进电机的高频呼应。本驱动器中因为功率MOSFET管栅极电容的存在，对该管的驱动电流实践表现为对栅极电容的充、放电。极间电容越大，在开关驱动中所需的驱动电流也越大，为使开关波形具有满足的上升和下降陡度，驱动电流要具有较大的数值。假如直接用集电极开路的器材如SN7407驱动功率MOSFET管，则电路在MOSFET管带理性负载时，上升时刻过长，会形成动态损耗增大。为改进功率MOSFET管的快速注册时刻，一起也削减在前级门电路上的功耗，选用图2虚线框内的左下臂驱动电路。
集电极开路器材U14是将TTL电平转换成CMOS电平的缓冲/驱动器，当U14输出低电平时，功率MOSFET管VT2的栅极电容经过1N4148被短路至地，这时U14吸收电流的才能受U14内部导通管所答应经过的电流约束。而当U14输出为高电平时，VT2管的栅极经过晶体管V3取得电压和电流，充电才能进步，因此注册速度加速。
b.维护功用
图2虚线框中，1N4744是栅源间的过压维护齐纳二极管，其稳压值为15 V。因为，功率MOSFET管栅源间的阻抗很高，故作业于开关状况下的漏源间电压的骤变会经过极间%&&&&&%耦合到栅极而发生恰当起伏的VCS脉冲电压。这一电压会引起栅源击穿形成管子的永久损坏，假如是正方向的VCS脉冲电压，尽管达不到损坏器材的程度，但会导致器材的误导通。为此，要恰当下降栅极驱动电路的阻抗，在栅源之间并接阻尼电阻或接一个稳压值小于20 V而又挨近20V的齐纳二极管1N4744，避免栅源开路作业。
功率MOSFET管有内接的快康复二极管。当不接VD11，VD12，VD13，VD14时，假定此刻电机AB相绕组由VT1管(和VT4管)驱动，即VT2管(和VB)截止，VT1管(和VT4管)导通，电流经VT1管流过绕组。当下一个操控信号使VT1管关断时，负载绕组的续流电流经VT2的内接快康复二极管从地获取。此刻，VT2管的漏源电压便是该快康复二极管的通态压降，为一很小的负值。当VT1再次导通时，该快康复二极管关断，VT2的漏源电压敏捷上升，直至挨近于正电源的电压+VS，这意味着VT2漏源间要接受很高且边缘很陡的上升电压，该上升电压反向加在VT2管内的快康复二极管两头，会使快康复二极管呈现康复效应，即有一个很大的电流流过加有反向电压的快康复二极管。为了按捺VT2管内的快康复二极管呈现这种反向康复效应，在图2电路中接人了VD11，VD12，VD13，VD14。其间，反并联快康复二极管VD11，VD14的作用是为电机AB相绕组供给续流通路，VD12，VD13是为了使功率MOSFET管VT1，VT2内部的快康复二极管不流过反向电流，以确保VT1，VT2在动态作业时能起正常的开关作用。VD19，VD20，VD21，VD22的作用亦是相同的道理。
对图2电路的剖析可知，信号a=1，b=1的状况是不答应存在的，否则将因一起导通从而使电源直接连到地形成功率管的损坏;别的，依据步进电机运转脉冲分配的要求，VT1，VT2，VT3，VT4常常处于替换作业状况，因为晶体管的关断进程中有一段存储时刻和电流下降时刻，总称关断时刻，在这段时刻内，晶体管并没彻底关断。若在此期间，另一个晶体管导通，则形成上、下两管直通而使电源短路，烧坏晶体管或其他元器材。为了避免这种状况，可采纳另加逻辑延时电路，以使H桥电路上、下两管替换导通时可发生一个“死区时刻”，先关后开，避免上、下两管直通现象。
定论
本驱动器电源驱动部分线路简略，经过对电流前后沿的合理规划，下降了开关损耗，改进了电机的高频特性，并具有多种维护功用，实践使用中作用杰出。
