今天分享一个最近在项目调试中使用到的内容 — H桥的驱动原理和互补PWM。
关于H桥可能有很多小伙伴是不太了解的,这个电子电路的应用是非常的广泛的。
H桥是一种电子电路,由于电路的形状像一个“H”而得名,常用于转换施加到负载上的电压极性,改变电流方向。
这种电路在机器人控制和其他需要改变电流方向的应用中被广泛的使用,通过控制H桥两边桥臂的开通以使电流通路发生改变,从而实现直流电机可以正转或反转的控制。
其他的应用领域如直流-交流转换器、交流/交流转换器、DC-DC推挽式转换器、电机控制器和许多其他类型的电力电子设备都使用H桥。
对H桥的控制主要涉及到桥臂上的电子器件的开通和关闭,常用的控制方案是带死区的互补式PWM。本文就主要分享H桥的电路基本原理和常见的电路形式以及工作原理。
H桥的电子电路图如下:

如上图所示,四个三极管的搭配组成一个H桥电路,形状像是英文字母“H”,故而得名H桥。上方的两个三极管用的是PNP型的三极管,下方用的是NPN型的三极管。
那这样的H桥是怎么工作的呢?看下面的分析。
H桥导通方向1:
三极管的导通通路根据桥臂上的三极管的开通和关闭决定电流的方向。当Q1、Q2为低电平Q3、Q4为高电平时,Q1和Q4导通,而Q2、Q3截止,电流通路为Q1 -> Q4。如下图所示:

H桥的导通方向2:
当Q1、Q2为高电平Q3、Q4为低电平时,Q2和Q3导通,而Q1、Q4截止,电流通路为Q3 -> Q2。如下图所示:

上面介绍的便是H桥的工作原理,原理上理解还是比较简单的。
H桥除了上面介绍的三极管方式进行搭建,还可以用MOS管、IGBT器件等搭建,应用领域很广,电路形式也很多。下图是用MOS管搭建的H桥电路:

用MOS管搭建的H桥电路中,一般上管使用P-MOS,下管使用N-MOS。电流的两个导通方式是:Q1 -> Q4、Q2 -> Q3。导通方式Q1 -> Q4如下图所示:
导通方式Q2 -> Q3如下图所示:

关于H桥的简单介绍就是上面的内容了,介绍的内容围绕基本原理和简单的应用为主,没有深入分析其他更多的内容,如果有项目中应用到这些方面的内容可以参考借鉴,其他更加深入的内容感兴趣或者有需要的朋友请自行查阅资料哦!
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