一种直流电机的H桥驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种直流电机的H桥驱动方法，主要解决的技术问题是现有技术中H桥采用双边开关模式的控制电路难，算法复杂，价格成本高的问题，本发明专利技术通过一种直流电机的H桥驱动方法，包括直流电机的正向驱动控制、正向再生制动控制、反向驱动控制、反向再生制动控制、直流电机短路控制、直流电机开路控制、正向推行限速控制和反向推行限速控制的技术方案，较好地解决了该问题，可用于直流电机的H桥驱动。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电机的H桥驱动方法
本专利技术涉及一种直流电机的H桥驱动方法。
技术介绍
H桥驱动电路是一种常规的直流电机控制电路，应用非常广泛。四个驱动管组成H桥，而电机就是H中的横杠，H桥式电机驱动电路包括四个驱动管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对驱动管。根据不同驱动管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。通常采用的双边开关模式可以进行四象限控制的H桥(即全桥)驱动电机。双边开关模式四路开关管都需要PWM(脉冲调制信号)信号，控制电路难，软件算法复杂，价格成本也高。不足点：①功率电解电容的纹波比较大，从而功率电容的发热就比较大，寿命就会缩短。②电机电流的检测需要用到精密的电阻SHUNT，该电阻的成本很高。③PWM信号的占空比可调范围低，电机的调速范围窄。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中的H桥采用双边开关模式的控制电路难，算法复杂，价格成本高的问题，提出了一种新的直流电机的H桥驱动方法，该方法具有控制电路简单、算法简单，价格成本低的特点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种直流电机的H桥驱动方法，包括直流电机的正向驱动控制、正向再生制动控制、反向驱动控制、反向再生制动控制、直流电机短路控制、直流电机开路控制、正向推行限速控制和反向推行限速控制，其中，上桥左臂驱动管和下桥左臂驱动管均受到PWM信号控制，同时上桥右臂驱动管为常闭状态，下桥右臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的正向驱动控制和正向再生制动控制；所述上桥右臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均受到PWM信号控制，同时所述上桥左臂驱动管为常闭状态，所述下桥左臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的反向驱动控制和反向再生制动控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均为常开状态，从而形成所述直流电机短路控制；所述上桥左臂驱动管、所述上桥右臂驱动管、所述下桥左臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均为常闭状态，从而形成所述直流电机开路控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管受PWM信号控制，所述下桥右臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的正向推行限速控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管为常开状态，所述下桥右臂驱动管受PWM信号控制，从而形成所述直流电机的反向推行限速控制。进一步的，优选地，所述直流电机的一端连接至所述上桥左臂驱动管和所述下桥左臂驱动管之间，所述直流电机的另一端连接至所述上桥右臂驱动管和所述下桥右臂驱动管之间，所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管同时与电源连接，所述下桥左臂驱动管和所述下桥右臂驱动管同时接地。更优选地，所述直流电机两端并联有相串联的电阻一和电阻二，所述电机一和电阻二之间连接有电阻三，所述电阻三同时接地。更优选地，所述电阻三两端并联有电容。优选地，所述上桥左臂驱动管、所述上桥右臂驱动管、所述下桥左臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均为N沟道增强型MOS管。优选地，在所述正向驱动控制、所述正向再生制动控制、所述正向推行限速控制和所述直流电机短路控制时，选取所述直流电机、所述上桥右臂驱动管和所述下桥右臂驱动管之间的连接点作为所述直流电机的电流取样点一。优选地，在所述反向驱动控制、所述反向再生制动控制和所述反向推行限速控制时，选取所述直流电机、所述上桥左臂驱动管和所述下桥左臂驱动管之间的连接点作为所述直流电机的电流取样点二。更优选地，在所述正向驱动控制、所述正向再生制动控制、所述反向驱动控制、所述反向再生制动控制、所述正向推行限速控制、所述反向推行限速控制和所述直流电机短路控制时，均选取所述电阻一、电阻二和电阻三的连接点作为所述直流电机的电压取样点。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过一种单边开关的模式来控制直流电机，同时只需有两路PWM信号，控制简单，软件算法好设计，方便直流电机的控制，简化电路和软件，提高产品的可靠性；和双边开关模式相比，采用单边开关模式的好处是：①功率电解电容的纹波比较小从而电容的发热就比较小；②可以利用长通那个驱动管的导通电阻进行直流电机电流的检测，从而省掉了检流电阻；③在最大脉宽下(因为要给自举电容充电，所以脉宽不能到100％)可以使直流电机转得更快。附图说明图1是本专利技术一种直流电机的H桥驱动方法的正向驱动控制的结构示意图；图2是本专利技术一种直流电机的H桥驱动方法的正向再生制动控制的结构示意图；图3是本专利技术一种直流电机的H桥驱动方法的反向驱动控制的结构示意图；图4是本专利技术一种直流电机的H桥驱动方法的反向再生制动控制的结构示意图；图5本专利技术一种直流电机的H桥驱动方法的直流电机短路控制的结构示意图；图6本专利技术一种直流电机的H桥驱动方法的直流电机开路控制的结构示意图；图7本专利技术一种直流电机的H桥驱动方法的正向推行限速控制的结构示意图；图8本专利技术一种直流电机的H桥驱动方法的反向推行限速控制的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。本实施例公开了一种直流电机的H桥驱动方法，包括直流电机M的正向驱动控制、正向再生制动控制、反向驱动控制、反向再生制动控制、直流电机M短路控制、直流电机M开路控制、正向推行限速控制和反向推行限速控制；其中，如图1所示，上桥左臂驱动管10和下桥左臂驱动管11均受到PWM信号控制，上桥左臂驱动管10受到PWM信号控制导通，下桥左臂驱动管11受到PWM信号控制关闭，同时上桥右臂驱动管20为常闭状态(上桥右臂驱动管20的栅极输入低电平“0”)，下桥右臂驱动管21为常开状态(下桥右臂驱动管21的栅极输入高电平“1”)，产生正向的驱动电流Ia(方向如图1所示)使直流电机M正转，从而形成所述直流电机M的正向驱动控制，当上桥左臂驱动管10逐渐关闭(上桥左臂驱动管10的占空比不断减小)，下桥左臂驱动管11导通时，此时流过直流电机M的电流为续流电流Ib(方向如图1所示)，续流电流Ib为在直流电机M上流过的持续减弱的电流，续流电流Ib的流动方向和驱动电流Ia的流动方向相同，直流电机M仍正转；如图2所示，上桥左臂驱动管10受到PWM信号控制关闭，下桥左臂驱动管11受到PWM信号控制导通，上桥右臂驱动管20为常闭状态，下桥右臂驱动管21为常开状态，直流电机M产生反电动势从而产生制动电流Ic(方向如图2所示)，制动电流Ic的方向和正向驱动控制中的驱动电流Ia相反从而使得直流电机M缓慢正向制动，反电势和转速成正比，当反电动势足够大时，使得上桥左臂驱动管10被导通而产生的续流电流Ib'(电流方向如图2所示)对电池Vcc充电，从而形成直流电机M的正向再生制动控制；如图3所示，所述上桥右臂驱动管20和所述下桥右臂驱动管21均受到PWM信号控制，上桥右臂驱动管20受到PWM信号控制导通，下桥右臂驱动管21受到PWM信号关闭，同时所述上桥左臂驱动管10为常闭状态(上桥左臂驱动管10的栅极输入低电平“0”)，所述下桥左臂驱动管11为常开状态(下桥左臂驱动管11的栅极输入高电平“1”)，产生反向的驱动电流Ia'(方向如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电机的H桥驱动方法，其特征在于，包括直流电机的正向驱动控制、正向再生制动控制、反向驱动控制、反向再生制动控制、直流电机短路控制、直流电机开路控制、正向推行限速控制和反向推行限速控制，其中，上桥左臂驱动管和下桥左臂驱动管均受到PWM信号控制，同时上桥右臂驱动管为常闭状态，下桥右臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的正向驱动控制和正向再生制动控制；所述上桥右臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均受到PWM信号控制，同时所述上桥左臂驱动管为常闭状态，所述下桥左臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的反向驱动控制和反向再生制动控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均为常开状态，从而形成所述直流电机短路控制；所述上桥左臂驱动管、所述上桥右臂驱动管、所述下桥左臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均为常闭状态，从而形成所述直流电机开路控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管受PWM信号控制，所述下桥右臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的正向推行限速控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管为常开状态，所述下桥右臂驱动管受PWM信号控制，从而形成所述直流电机的反向推行限速控制。...

【技术特征摘要】
1.一种直流电机的H桥驱动方法，其特征在于，包括直流电机的正向驱动控制、正向再生制动控制、反向驱动控制、反向再生制动控制、直流电机短路控制、直流电机开路控制、正向推行限速控制和反向推行限速控制，其中，上桥左臂驱动管和下桥左臂驱动管均受到PWM信号控制，同时上桥右臂驱动管为常闭状态，下桥右臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的正向驱动控制和正向再生制动控制；所述上桥右臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均受到PWM信号控制，同时所述上桥左臂驱动管为常闭状态，所述下桥左臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的反向驱动控制和反向再生制动控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均为常开状态，从而形成所述直流电机短路控制；所述上桥左臂驱动管、所述上桥右臂驱动管、所述下桥左臂驱动管和所述下桥右臂驱动管均为常闭状态，从而形成所述直流电机开路控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管受PWM信号控制，所述下桥右臂驱动管为常开状态，从而形成所述直流电机的正向推行限速控制；所述上桥左臂驱动管和所述上桥右臂驱动管均为常闭状态，所述下桥左臂驱动管为常开状态，所述下桥右臂驱动管受PWM信号控制，从而形成所述直流电机的反向推行限速控制。2.如权利要求1所述的一种直流电机的H桥驱动方法，其特征在于，所述直流电机的一端连接至所述上桥左臂驱动管和所述下桥左臂驱动管之间，所述直流电机的另一端连接至所述上桥右臂驱动管和所述下桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立峰，李志强，曹箫洪，杨留锁，张仁杰，
申请(专利权)人：沃尔特电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32