H桥驱动电路设计
[]()### h桥
因为电路长得像字母h而得名，通常它会包含四个独立控制的开关元器件，例如下图有四个mosfet开关元器件q1、q2、q3、q4。
它们通常用于驱动电流较大的负载，比如电机。
h桥电路中间有一个直流电机m。
d1、d2、d3、d4是mos-fet的续流二极管；
[]()#### 开关状态
下面以控制一个直流电机为例，对h桥的几种开关状态进行简单的介绍，其中正转和反转是人为规定的方向，实际工程中按照实际情况进行划分即可。
正转
通常h桥用来驱动感性负载，这里我们来驱动一个直流电机：
打开q1和q4关闭q2和q3此时假设电机正转，电流依次经过q1、m、q4 ，如下图中红色线条所示。
[]()#### 反转
另外一种状态则是电机反转，此时四个开关元器件的状态如下：
关闭q1和q4打开q2和q3此时电机反转，电流依次经过q2、m、q3 ，如下图中红色线条所示。
[]()#### 调速
如果要对直流电机调速，其中的一种方案就是：
关闭q2和q3打开q1 ，q4上给它输入50%占空比的pwm波形这样就达到了降低转速的效果，如果需要增加转速，则将输入pwm的占空比设置为100%，电流方向如下图中红色线条所示。
[]()#### 停止状态
这里以电机从正转切换到停止状态为例。
正转时q1和q4是打开状态，这时候如果关闭q1和q4，直流电机内部可以等效成电感，也就是感性负载，电流不会突变，那么电流将继续保持原来的方向进行流动，这时候我们希望电机里的电流可以快速衰减。
这里有两种办法。
第一种：
关闭q1和q4，这时候电流仍然会通过反向续流二极管进行流动，此时短暂打开q1和q3从而达到快速衰减电流的目的，电流方向如下图中红色线条所示。
第二种：
准备停止的时候，关闭q1、打开q2，这时候电流并不会衰减地很快，电流循环在q2、m、q4之间流动，通过mos-fet的内阻将电能消耗掉。
[]()### 另外一种h桥电路
上文中是包含4个n型mos管的h桥，另外还有包含2个n型、2个p型mos管的h桥，下图就是这种h桥电路。它由2个p型场效应管q1、q2与2个n型场效应管q3、q4组成，桥臂上的4个场效应管相当于四个开关。
相对于前文4个n型mos管的h桥电路，此电路的一个优点就是无论控制臂状态如何（绝不允许悬空状态），h桥都不会出现“共态导通”（短路）。
mos管开关电路原理
p型mos管在栅极为低电平时导通，高电平时关闭。
n型mos管在栅极为高电平时导通，低电平时关闭。
正转
场效应管是电压控制型元件，栅极通过的电流几乎为“零”。
正因为这个特点，在连接好上图电路后，控制臂1置高电平（u=vcc）、控制臂2置低电平（u=0）时，q1、q4关闭，q2、q3导通。
此时，电机左端低电平、右端高电平，所以电流沿箭头方向流动，设定此时为电机正转。
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d1、d2、d3、d4是mos-fet的续流二极管；
[]()#### 开关状态
下面以控制一个直流电机为例，对h桥的几种开关状态进行简单的介绍，其中正转和反转是人为规定的方向，实际工程中按照实际情况进行划分即可。
正转
通常h桥用来驱动感性负载，这里我们来驱动一个直流电机：
打开q1和q4关闭q2和q3此时假设电机正转，电流依次经过q1、m、q4 ，如下图中红色线条所示。
[]()#### 反转
另外一种状态则是电机反转，此时四个开关元器件的状态如下：
关闭q1和q4打开q2和q3此时电机反转，电流依次经过q2、m、q3 ，如下图中红色线条所示。
[]()#### 调速
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关闭q2和q3打开q1 ，q4上给它输入50%占空比的pwm波形这样就达到了降低转速的效果，如果需要增加转速，则将输入pwm的占空比设置为100%，电流方向如下图中红色线条所示。
[]()#### 停止状态
这里以电机从正转切换到停止状态为例。
正转时q1和q4是打开状态，这时候如果关闭q1和q4，直流电机内部可以等效成电感，也就是感性负载，电流不会突变，那么电流将继续保持原来的方向进行流动，这时候我们希望电机里的电流可以快速衰减。
这里有两种办法。
第一种：
关闭q1和q4，这时候电流仍然会通过反向续流二极管进行流动，此时短暂打开q1和q3从而达到快速衰减电流的目的，电流方向如下图中红色线条所示。
第二种：
准备停止的时候，关闭q1、打开q2，这时候电流并不会衰减地很快，电流循环在q2、m、q4之间流动，通过mos-fet的内阻将电能消耗掉。
[]()### 另外一种h桥电路
上文中是包含4个n型mos管的h桥，另外还有包含2个n型、2个p型mos管的h桥，下图就是这种h桥电路。它由2个p型场效应管q1、q2与2个n型场效应管q3、q4组成，桥臂上的4个场效应管相当于四个开关。
相对于前文4个n型mos管的h桥电路，此电路的一个优点就是无论控制臂状态如何（绝不允许悬空状态），h桥都不会出现“共态导通”（短路）。
mos管开关电路原理
p型mos管在栅极为低电平时导通，高电平时关闭。
n型mos管在栅极为高电平时导通，低电平时关闭。
正转
场效应管是电压控制型元件，栅极通过的电流几乎为“零”。
正因为这个特点，在连接好上图电路后，控制臂1置高电平（u=vcc）、控制臂2置低电平（u=0）时，q1、q4关闭，q2、q3导通。
此时，电机左端低电平、右端高电平，所以电流沿箭头方向流动，设定此时为电机正转。
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