[实用新型]一种H桥电机驱动器及电机设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术，特别是涉及一种H桥电机驱动器及电机设备。

背景技术

目前，对电机的控制主要由以下两种方案：

一种是采用H桥架构，由四只N沟道场效应管构成NMOS1-NMOS4，外加两个专用芯片驱动，工作原理是单片机提供两路开关脉冲信号PWM1、PWM2，输出PWM1(PWM2置低)时，NMOS1、NMOS4导通，NMOS2、NMOS3截止，电机正转；输出PWM2(PWM1置低)时，NMOS2、NMOS3导通，NMOS1、NMOS4截止，电机反转，通过改变PWM1、PWM2的占空比，调整马达的转速。该方案的优点是无继电器干扰，电磁兼容性较好；缺点是每个电机需占用两个PWM口，对单片机选型要求高、成本高。

另一种是由一个双刀双掷继电器与一只N沟通场效应管组合构成，工作原理是：电机工作时，通过控制继电器的吸合与断开来实现马达的正反转；通过调整PWM的占空比，控制场效应管的通断时间，实现马达的调速。该方案的优点是电路简洁，成本低，不足之处是继电器有噪声，且电磁兼容性差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种H桥电机驱动器及电机设备，用于克服现有技术的电机驱动器所存在的不足之处。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种H桥电机驱动器，包括H桥换向电路，该H桥换向电路包括连接电机并位于高端左上的第一PMOS管、位于高端右上的第二PMOS管、位于低端左下的第一NMOS管和位于低端右下的第二NMOS管，第一PMOS管和第二NMOS管构成第一通路，第二PMOS管和第一NMOS管构成第二通路；第一PMOS管和第二PMOS管的栅极分别连接有第一开关电路和第二开关电路；还包括第三开关电路、第四开关电路和控制电路，第三开关电路包括第一或非门，第四开关电路包括第二或非门，控制电路包括第三或非门，第三或非门的两输入端连接PWM信号，输出端接第一或非门的一输入端和第二或非门的一输入端，第一或非门的另一输入端接第一高低电平信号，第一或非门的输出端接第一NMOS管的栅极；第二或非门的另一输入端接第二高低电平信号，该第二高低电平信号在电机正转或反转状态与第一高低电平信号相位相反；第二或非门的输出端接第二NMOS管的栅极。

进一步的，所述第三开关电路还包括电阻R3、电阻R7和电容C3，电阻R3连接在第一NMOS管的栅极和第一或非门的输出端之间，电阻R7和电容C3并联连接在第一NMOS管的栅极和源极之间；所述第四开关电路还包括电阻R4、电阻R8和电容C4，电阻R4连接在第二NMOS管的栅极和第二或非门的输出端之间，电阻R8和电容C4并联连接在第二NMOS管的栅极和源极之间。

进一步的，所述第三开关电路还包括磁珠S1，该磁珠S1连接在第一NMOS管的栅极和第一或非门的输出端之间；所述第四开关电路还包括磁珠S2，该磁珠S2连接在第二NMOS管的栅极和第二或非门的输出端之间。

进一步的，所述第一开关电路和第二开关电路分别为三极管开关电路，且第一开关电路连接所述第一高低电平信号，第二开关电路连接所述第二高低电平信号。

进一步的，所述第一开关电路包括三极管Q1、电阻R1、电容C1、稳压二极管ZD1、电阻R5、电阻R9、电阻R13、电阻R15，电阻R1、电容C1、稳压二极管ZD1并联连接在电源VDD和第一PMOS管的栅极之间，三极管Q1的集电极通过电阻R9、电阻R5连接第一PMOS管的栅极，三极管Q1的基极通过电阻R13连接所述第一高低电平信号，三级管Q1的发射极接地，电阻R15连接在三极管Q1的基极和发射极之间。

进一步的，所述第二开关电路包括三极管Q2、电阻R2、电容C2、稳压二极管ZD2、电阻R6、电阻R10、电阻R14、电阻R16，电阻R2、电容C2、稳压二极管ZD2并联连接在电源VDD和第二PMOS管的栅极之间，三极管Q2的集电极通过电阻R10、电阻R6连接第二PMOS管的栅极，三极管Q2的基极通过电阻R14连接所述第一高低电平信号，三级管Q2的发射极接地，电阻R16连接在三极管Q2的基极和发射极之间。

进一步的，所述控制电路还包括电阻R17、电阻R18，所述第三或非门的两输入端并在一起并连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接PWM信号，电阻R18的一端连接电阻R17的一端，电阻R18的另一端接地。