基于BD6225芯片的H橋電機驅動(dòng)器
基于BD6225芯片的H橋電機驅動(dòng)器電路如圖2所示。該應用電路是微處理器與BD6225芯片的接口電路,它們組成了驅動(dòng)電機的閉環(huán)控制電路。FINA和FINB腳、RINA和FINB腳與微處理器I/O腳連接,OUT1A腳和OUT2A腳、OUT1B腳和OUT2B腳引出電線(xiàn)分別接電機M1、M2。PWM控制信號通過(guò)FINA和FINB腳、RINA和FINB腳輸入,根據PWM控制信號的占空比來(lái)決定直流電機的轉速和轉向。
3.1 電機工作狀態(tài)的控制
BD6225芯片內部集成8個(gè)功率MOSFET,可以組成兩組標準的H型電機驅動(dòng)器。芯片內部邏輯控制電路中設置了電機的4種工作狀態(tài):正轉、反轉、剎車(chē)、待機,這4種工作狀態(tài)可以通過(guò)設置6腳(VRFE)、4腳(FIN)、5腳(RIN)的邏輯狀態(tài)來(lái)調節。表1給出了各個(gè)模式下的設置及其電機的工作狀態(tài), 圖3給出了各種模式下輸出MOSFET和電機的工作狀態(tài)。
(1)待機模式(Stand-by mode)
內置直通電流的防止電路,待機時(shí)啟用誤動(dòng)作防止電路。待機模式是通過(guò)設置VREF腳上的電平來(lái)實(shí)現,同時(shí)應將FIN腳和RIN腳設置為低電平。在待機模式下,芯片內部電路都關(guān)閉(包括輸出MOSFET),實(shí)現零消耗電流。當電機從運轉模式轉向待機模式時(shí),系統會(huì )自動(dòng)進(jìn)入空轉狀態(tài)(由于有二極管的存在)。而其它模式轉向待機模式時(shí)(剎車(chē)模式除外),在所有電路關(guān)閉之前,內部控制邏輯將最少保持50μs的高電平狀態(tài)。
(2)正轉模式(Forward mode)
當OUT1為高電平、OUT2為低電平時(shí),電機處于正向旋轉狀態(tài)稱(chēng)為正轉模式,此時(shí)應將FIN腳設置為高電平,RIN腳設置為低電平,VREF腳連接Vcc。在正轉模式下,電流方向如下:Vcc→OUT2腳的上端MOS管→電機→OUT1腳的下端MOS管→地。
(3)反轉模式(Reverse mode)
當OUT1為低電平、OUT2為高電平時(shí),電機處于反向旋轉狀態(tài)稱(chēng)為反轉模式,此時(shí)應將FIN腳設置為低電平,RIN腳設置為高電平,VREF腳連接Vcc。在反轉模式下,電流方向如下:Vcc→OUT1腳的上端MOS管→電機→OUT2腳的下端MOS管→地。
(4)剎車(chē)模式(Brake mode)
剎車(chē)模式常常出現在要求電機快速停止轉動(dòng)(短路剎車(chē)閘)。與待機模式不同,內部控制電路處于剎車(chē)模式。如果要求停止電機旋轉,最好采用待機模式,因為剎車(chē)模式快速停機需要消耗較大的功率。

圖3 各種模式下輸出MOS管和電機的工作狀態(tài):(a)待機模式;(b)正傳模式;(c)反轉模式;(d)剎車(chē)模式
3.2 電機轉速的調整
(1)PWM控制模式
PWM控制模式是通過(guò)在FIN腳、RIN腳輸入PWM信號來(lái)控制電機的轉速。在這種模式下,PWM頻率在20kHz~100kHz范圍內可調。高電平側的功率MOSFET(高電平的輸出端)的電平固定不變,低電平側的功率MOSFET(低電平的輸出端)的電平工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。采用PWM控制模式時(shí),應將VREF腳連接Vcc。圖4給出了PWM控制模式下輸入端和輸出端的波形圖。
圖4 PWM控制模式下輸入端和輸出端的波形圖
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