前语： 本文首要介绍了电机驱动电路的规划，该计划完成的电路，能够选用独立的单片机或CPLD加场效应管驱动电路以及电流采样反应电路。
一、在电机驱动电路的规划中，首要考虑一下几点：
功用：电机是单向仍是双向滚动?需不需求调速?关于单向的电机驱动，只需用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可，当电机需求双向滚动时，能够运用由4个功率元件组成的H桥电路或许运用一个双刀双掷的继电器。假设不需求调速，只需运用继电器即可;但假设需求调速，能够运用三极管，场效应管等开关元件完成PWM(脉冲宽度调制)调速。
功能：关于PWM调速的电机驱动电路，首要有以下功能指标。
1)输出电流和电压规模，它决议着电路能驱动多大功率的电机。
2)功率，高的功率不只意味着节约电源，也会削减驱动电路的发热。要进步电路的功率，能够从确保功率器材的开关作业状况和防止共态导通(H桥或推挽电路或许呈现的一个问题，即两个功率器材一起导通使电源短路)下手。
3)对操控输入端的影响。功率电路对其输入端应有杰出的信号阻隔，防止有高电压大电流进入主控电路，这能够用高的输入阻抗或许光电耦合器完成阻隔。
4)对电源的影响。共态导通能够引起电源电压的瞬间下降构成高频电源污染;大的电流或许导致地线电位起浮。
5)可靠性。电机驱动电路应该尽或许做到，不管加上何种操控信号，何种无源负载，电路都是安全的。
二、 三极管-电阻作栅极驱动
1.输入与电平转化部分：
输入信号线由DATA引进，1脚是地线，其他是信号线。留意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机别离供电时，这个电阻能够供给信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻能够防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线构成搅扰。或许说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线离隔，完成“一点接地”。
高速运放KF347(也能够用TL084)的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转化成挨近功率电源电压起伏的方波信号。KF347的输入电压规模不能挨近负电源电压，不然会犯错。因而在运放输入端增加了防止电压规模溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。
不能用LM339或其他任何开路输出的比较器替代运放，因为开路输出的高电平状况输出阻抗在1千欧以上，压降较大，后边一级的三极管将无法截止。
2.栅极驱动部分：
后边三极管和电阻，稳压管组成的电路进一步扩大信号，驱动场效应管的栅极并运用场效应管自身的栅极电容(大约1000pF)进行延时，防止H桥上下两臂的场效应管一起导通(“共态导通”)构成电源短路。
当运放输出端为低电平(约为1V至2V，不能彻底到达零)时，下面的三极管截止，场效应管导通。上面的三极管导通，场效应管截止，输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V)，不能彻底到达VCC)时，下面的三极管导通，场效应管截止。上面的三极管截止，场效应管导通，输出为低电平。
上面的剖析是静态的，下面评论开关转化的动态进程：三极管导通电阻远小于2千欧，因而三极管由截止转化到导通时场效应管栅极电容上的电荷能够敏捷开释，场效应管敏捷截止。可是三极管由导通转化到截止时场效应管栅极通过2千欧电阻充电却需求必定的时刻。相应的，场效应管由导通转化到截止的速度要比由截止转化到导通的速度快。假设两个三极管的开关动作是一起发生的，这个电路能够让上下两臂的场效应管先断后通，消除共态导通现象。
实践上，运放输出电压改变需求必定的时刻，这段时刻内运放输出电压处于正负电源电压之间的中心值。这时两个三极管一起导通，场效应管就一起截止了。所以实践的电路比这种抱负状况还要安全一些。
场效应管栅极的12V稳压二极管用于防止场效应管栅极过压击穿。一般的场效应管栅极的耐压是18V或20V，直接加上24V电压将会击穿，因而这个稳压二极管不能用一般的二极管替代，可是能够用2千欧的电阻替代，相同能得到12V的分压。
3.场效应管输出部分：
大功率场效应管内部在源极和漏极之间反向并联有二极管，接成H桥运用时，相当于输出端现已并联了消除电压尖峰用的四个二极管，因而这儿就没有外接二极管。输出端并联一个小电容(out1和out2之间)对下降电机发生的尖峰电压有必定的优点，可是在运用PWM时有发生尖峰电流的副作用，因而容量不宜过大。在运用小功率电机时这个电容能够省略。假设加这个电容的话，必定要用高耐压的，一般的瓷片电容或许会呈现击穿短路的毛病。
输出端并联的由电阻和发光二极管，电容组成的电路指示电机的滚动方向。
4.功能指标：
电源电压15~30 V，最大继续输出电流5A/每个电机，短时刻(10秒)能够到达10A，PWM频率最高能够用到30KHz(一般用1到10KHz)。电路板包括4个逻辑上独立的，输出端两两接成H桥的功率扩大单元，能够直接用单片机操控。完成电机的双向滚动和调速。
5.布线：
大电流线路要尽量的短粗，而且尽量防止通过过孔，必定要通过过孔的话要把过孔做大一些(》1mm)而且在焊盘上做一圈小的过孔，在焊接时用焊锡填满，不然或许会烧断。别的，假设运用了稳压管，场效应管源极对电源和地的导线要尽或许的短粗，不然在大电流时，这段导线上的压降或许会通过正偏的稳压管和导通的三极管将其焚毁。在一开始的规划中，NMOS管的源极于地之间从前接入一个0.15欧的电阻用来检测电流，这个电阻就成了不断焚毁板子的元凶巨恶。当然假设把稳压管换成电阻就不存在这个问题了。
三、 低压驱动电路的简易栅极驱动
一般功率场效应管的最高栅源电压为20V左右，所以在24V运用中要确保栅源电压不能超过20V，增加了电路的杂乱程度。但在12V或更低电压的运用中，电路就能够大大简化。
左图便是一个12V驱动桥的一边，上面电路的三极管部分被两个二极管和两个电阻替代。(留意，跟上图逻辑是反的)因为场效应管栅极电容的存在，通过 R3，R4向栅极电容充电使场效应管推迟导通;而通过二极管直接将栅极%&&&&&%放电使场效应管当即截止，然后防止了共态导通。
四、L298N电机驱动电路
1、作业原理剖析：
在步进电机驱动模块中，选用了带光耦阻隔，抗搅扰能力强的TLP521作为阻隔电流维护芯片，其间L297的17脚通过给凹凸电平来操控步进电机的正回转，而18脚为步进时钟输入端，操控每个步数的时刻增量，19脚步进电机的半步或许整步的挑选，10脚为使能操控端，来操控电机的启停，而通过内部包括 4 信道逻辑驱动电路、高压、大电流双 H 桥式驱动器L298来操控电机的正回转;运用L298完成电机驱动及其正回转，并选用二极管进行续流维护，运用7805供给5v电源给操控器和l298芯片供电，这个电路在作业时刻长的状况下简单发热，构成电路不稳定性缺陷。
首要功用特点是：
要害芯片：L298N 双H 桥直流/步进电机驱动芯片
L298N 芯片作业电压：DC 4.5~5.5V。
电机驱动电源电压DC 5–35V。
电源输入正常时有LED 灯指示。
PCB尺度：4.4*5.0cm
最大输出电流2A(瞬间峰值电流3A)，最大输出功率25W。
输出正常时电机工作有LED 灯指示。
具有二极管续流维护。
可独自操控2台直流电机或1台两相4 线(或6 线)步进电机。
能够选用并联接法操控一台高达3A 的直流电机。
可完成电机正回转。
2. 模仿电路PWM的完成
上图为一个运用游戏手柄或许航模摇杆上的线性电位器(或线性霍尔元件)操控两个底盘驱动电机的PWM生成电路。J1是手柄的插座，123和456别离是 x，y两个方向的电位器。U1B供给半电源电压，U1A是电压跟从。x，y重量通过组成成为操控左右轮两个电机转速的电压信号。在运用中，让L= (x+1)y/(x+1.4)，R=(x-1)y/(x-0.6)，通过实验有不错的作用(数字仅仅单位，不是电压值)。通过U1C和U1D组成的施密特振动器把电压转化为相应的PWM信号，用来操控功率驱动电路。以U1D为例，R1，R2组成有回差的施密特电路，上下门限受输入电压影响，C1和R3组成延时回路，如此构成振动的脉宽受输入电压操控。Q1，Q2是三极管，组成反相器，供给差分的操控信号。详细振动进程参见对555振动器的剖析。
