電機驅動電路的案例
步進電機驅動電路解析，步進電機驅動電路原理圖、電路性能比較及電路實例
改變繞組通電的順序，電機就會反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。
發熱原理
通常見到的各類電機，內部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會產生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發熱的形式表現出來，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉速而變化，因而步進電機普遍存在發熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。
步進電機驅動電路
雙極性步進電機的驅動電路如圖所示，它會使用八顆晶體管來驅動兩組相位。雙極性驅動電路可以同時驅動四線式或六線式步進電機，雖然四線式電機只能使用雙極性驅動電路，它卻能大幅降低量產型應用的成本。雙極性步進電機驅動電路的晶體管數目是單極性驅動電路的兩倍，其中四顆下端晶體管通常是由微控制器直接驅動，上端晶體管則需要成本較高的上端驅動電路。雙極性驅動電路的晶體管只需承受電機電壓，所以它不像單極性驅動電路一樣需要箝位電路。
步進電動機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用專用的步進電動機驅動器，如圖2所示，它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。圖中點劃線所包圍的二個單元可以用微機控制來實現。驅動單元與步進電動機直接耦合，也可理解成步進電動機微機控制器的功率接口，這里予以簡單介紹。
1. 單電壓功率驅動接口
實用電路如圖3所示。在電機繞組回路中串有電阻Rs，使電機回路時間常數減小，高頻時電機能產生較大的電磁轉矩，還能緩解電機的低頻共振現象，但它引起附加的損耗。
展開 低壓MOS在步進電機驅動器上的應用-REASUNOS瑞森半導體
一、前言
步進電機驅動器是一種用于控制步進電機運動的裝置，它是將控制信號轉換成步進電機可以識別的控制電壓或電流的電路。它在工業自動化領域有著廣泛的應用，如機器人、印刷機、木工機床、噴繪機等。步進電機驅動器的組成結構主要由以下部分：
1、步進電機是一種驅動裝置，它可以將電能轉換成精確的位移，是控制機械裝置精確運動的重要元件。
2、步進電機驅動器的驅動電路是控制步進電機的重要部分，其主要由換流器、放大器、比較器、驅動電路等組成。
3、控制電路將外部的控制信號轉換成步進電機可以識別的控制電壓或電流，從而實現步進電機的控制。
低壓MOS在步進電機驅動器上的應用
二、典型應用拓撲圖
步進電機驅動電路使用N溝道功率MOS組成上下對管，常見的為2-4對MOS管，控制器通過接受步進電機的反饋，選擇適當的開啟時序，控制MOS的通斷，完成換相，定位，調速等執行動作。
步進電機驅動電路拓撲圖
三、典型應用及選型推薦
針對步進電機驅動電路推薦使用瑞森半導體低壓MOS-Trench系列，其優勢：
Trench工藝，更小的Ronsp，串并聯隨意搭配。
低導通電阻，結電容適中，高效率，高可靠性。
步進電機驅動電路產品選型
展開 干貨 | 4個MOS管驅動的全橋電路原理講解
01
H橋驅動原理
1.1 電機驅動
電路首先，單片機能夠輸出直流信號，但是它的驅動才能也是有限的，所以單片機普通做驅動信號，驅動大的功率管如MOS管，來產生大電流從而驅動電機，且占空比大小能夠經過驅動芯片控制加在電機上的均勻電壓到達轉速調理的目的。電機驅動主要采用N溝道MOSFET構建H橋驅動電路，H 橋是一個典型的直流電機控制電路，由于它的電路外形酷似字母 H，故得名曰“H 橋”。4個開關組成H的4條垂直腿，而電機就是H中的橫杠。要使電機運轉，必須使對角線上的一對開關導通，經過不同的電流方向來控制電機正反轉，其連通電路如圖所示。
1.2 H橋驅動原理
實踐驅動電路中通常要用硬件電路便當地控制開關，電機驅動板主要采用兩種驅動芯片，一種是全橋驅動HIP4082，一種是半橋驅動IR2104，半橋電路是兩個MOS管組成的振蕩，全橋電路是四個MOS管組成的振蕩。其中，IR2104型半橋驅動芯片能夠驅動高端和低端兩個N溝道MOSFET，能提供較大的柵極驅動電流，并具有硬件死區、硬件防同臂導通等功用。運用兩片IR2104型半橋驅動芯片能夠組成完好的直流電機H橋式驅動電路，而且IR2104價錢低廉，功用完善，輸出功率相對HIP4082較低，此計劃采用較多。
展開 步進電機的硬件電路設計 步進電機驅動原理及方法
圖1的電機為直線型運動，總之就是屬于線性步進電機，因而，就如這樣并不能成為轉型的情況，如此，為了要成為轉型就必須下些功夫，圖2為了要使剛才線性型的構造成為旋轉型的總結，所以它的驅動原理在本質上和剛才的直線運動型一樣。
步進電機的5種驅動方法
1. 恒電壓驅動
單電壓驅動是指在電機繞組工作過程中，只用一個方向電壓對繞組供電，多個繞組交替提供電壓。該方式是一種比較老的驅動方式，現在基本不用了。
優點：電路簡單，元件少、控制也簡單，實現起來比較簡單
缺點：必須提供足夠大的電流的三極管來進行開關處理，步進電機運轉速度比較低，電機震動比較大，發熱大。由于已經不再使用，所以不多描述。
2. 高低壓驅動
由于恒電壓驅動存在以上諸多缺點，技術的進一步發展，研發出新的高低壓驅動來改善恒電壓驅動的部分缺點，高低壓驅動的原理是，在電機運動到整步的時候使用高壓控制，在運動到半步的時候使用低壓控制，停止時也是使用低壓來控制。
優點：高低壓控制在一點程度上改善了震動和噪音，第一次提出細分控制步進電機的概念，同時也提出了停止時電流減半的工作模式。
缺點：電路相對恒電壓驅動復雜，對三極管高頻特性要求提高，電機低速仍然震動比較大，發熱仍然比較大，現在基本上不使用這種驅動模式。
3. 自激式恒電流斬波驅動
自激式恒電流斬波驅動的工作原理是通過硬件設計當電流達到某個設定值的時候通過硬件將其電流關閉，然后轉為另一個繞組通電，另一個繞組通電的電流到某個固定的電流的時候，又能通過硬件將其關閉，如此反復，推進步進電機運轉。
優點：噪音大大減小，轉速一定程度上提高了，性能比前兩種有一定的提高。
缺點：對電路設計要求比較高，對電路抗干擾要求比較高，容易引起高頻，燒壞驅動元件，對元件性能要求比較高。
4.
展開 
遙控玩具車電機驅動應用中的雙H橋驅動芯片
這些信號經過外圍電路解調后，由接收芯片內部的解碼電路進行解碼，然后發出相應的控制信號來控制汽車的運行。
在玩具車的內部，電機是驅動其前進的核心部件。玩具車電機的工作原理是通過電刷將電流引入定子上的線圈，產生旋轉磁場，使轉子轉動，從而驅動玩具車前進。具體來說，當電流通過線圈時，會產生磁力線，使定子和轉子之間產生磁場，轉子受到磁力的作用開始轉動。當轉子轉動時，定子上的線圈與轉子之間的磁力線方向發生變化，從而產生不同的旋轉磁場，使轉子持續轉動。這種小型、輕量、高效的電機能夠為玩具車提供持久而穩定的動力。
工采網代理的電機驅動芯片 - SS6226是一款7V雙通道直流馬達驅動器，適用于遙控玩具車、小家電、打印機、智能家居、工業設備等機電一體化電機應用等領域。
該芯片支持2.4V-7.2V電壓范圍，可以輸出2A的峰值電流，且內置了電流調節功能；能實現雙向控制電機，并利用電流衰減模式通過脈寬調制來控制電機轉速，H橋由兩路邏輯輸入控制，每個橋臂都包含一個高邊和一個底邊的N溝道MOSFET，其導通電阻為0.6Ω。
SS6226 是為低電壓下工作的系統而設計的直流電機驅動集成電路，雙通道低導通電阻。具備電機正轉/反轉/停止/剎車四個功能。
SS6226 內置溫度保護功能，當芯片溫度急劇升高，內部電路關斷內置的功率開關管，切斷負載電流。
展開 【干貨分享】介紹H橋電機驅動電路
什么是H橋
因為電路長得像字母H而得名，通常它會包含四個獨立控制的開關元器件，例如下圖有四個MOSFET開關元器件Q1、Q2、Q3、Q4。
它們通常用于驅動電流較大的負載，比如電機。
H橋電路中間有一個直流電機M。
D1、D2、D3、D4是MOS-FET的續流二極管；
開關狀態
下面以控制一個直流電機為例，對H橋的幾種開關狀態進行簡單的介紹，其中正轉和反轉是人為規定的方向，實際工程中按照實際情況進行劃分即可。
正轉
通常H橋用來驅動感性負載，這里我們來驅動一個直流電機：
打開Q1和Q4
關閉Q2和Q3
此時假設電機正轉，電流依次經過Q1、M、Q4 ，如下圖中紅色線條所示。
反轉
另外一種狀態則是電機反轉，此時四個開關元器件的狀態如下：
關閉Q1和Q4
打開Q2和Q3
此時電機反轉，電流依次經過Q2、M、Q3 ，如下圖中紅色線條所示。
調速
如果要對直流電機調速，其中的一種方案就是：
關閉Q2和Q3
打開Q1 ，Q4上給它輸入50%占空比的PWM波形
這樣就達到了降低轉速的效果，如果需要增加轉速，則將輸入PWM的占空比設置為100%，相關文章推薦:STM32中PWM的配置與應用詳解。
電流方向如下圖中紅色線條所示。
停止狀態
這里以電機從正轉切換到停止狀態為例。
展開 行業應用方案 | 電機與驅動控制系統
一、車用電機本體電磁性能優化
磁鋼渦流損耗計算
發卡式繞組附加損耗計算
發卡式繞組環流計算
電機斜槽與斜極分析
電機幾何模型參數化分析
電機多目標優化分析
電機徑向電磁力分析
電機軸向電磁力計算
永磁體充磁和退磁分析
電機效率Map圖計算
永磁電機等效電路ECE模型抽取
感應電機等效電路模型抽取
二、電機NVH性能分析
電機電磁力分析與優化
電機模態分析
電機諧響應分析
電機輻射聲功率瀑布圖計算
電機聲品質分析
多學科性能優化
三、電驅動系統EMC分析
電機ECE模型抽取
電機驅動電路仿真
IGBT建模與仿真
磁性元件建模與仿真
Busbar、Cable等寄生參數抽取
傳導干擾分析
輻射干擾分析
四、電機本體快速概念設計
Motor-CAD電磁分析
展開 行業應用方案 | 電機與驅動控制系統
Ansys 行業應用方案連載（9） | 電機與驅動控制系統
電機與驅動控制系統廣泛應用于工業設備、能源、國防軍工、家電、伺服控制、機器人、新能源汽車、軌道交通等領域，是高性能家電、新能源汽車、智能制造、機器人、軌道交通等高新應用的核心技術之一。
根據不同的行業應用場景，電機與驅動控制系統的發展趨勢是不一樣的。工業電機主要以高效率節能為發展方向；家用電器以低成本、低噪聲、高效率的直驅電機為發展方向；新能源汽車電機以全周期運行區間的整體效率、低NVH、低成本、小體積、高可靠性為發展方向；國防軍工以高可靠性、高性能的特種電機為主。
綜合來看，電機與驅動控制系統的技術熱點是電機的多學科性能優化、NVH分析、EMC分析以及電驅動系統的系統分析，這些熱點問題同時也是技術難點，大多都需要多學科多物理域的綜合分析。
電機設計是一個典型的多物理場問題，它涉及到多個領域包括電磁、結構、控制、流體和溫度等。隨著新材料、新工藝以及各種電機新技術的發展，以及市場競爭的加劇，電機設計的要求越來越苛刻，精度要求越來越高。
以往很多電機設計的問題，可以用裕量設計的方法來解決，例如加大體積減小溫升，通過斜槽等等來降低脈動，加大重量來提高效率和降低噪聲，現在這些方法由于成本壓力往往都行不通。現在需要提高設計精度，通過仿真來減少電機設計中的諸多問題。
展開 提供了一種低功耗睡眠模式來關斷內部電路的雙通道集成電機驅動芯片-SS6811H
電機雙通道驅動芯片，通常指能夠控制直流電機實現正轉、反轉和制動等雙向運動功能的集成電路（IC）。這類芯片內部多采用H橋電路結構，通過控制功率MOSFET或晶體管的導通與關斷，改變電機兩端的電壓極性，從而實現電機的雙向驅動。
核心工作原理與技術特性：
H橋拓撲結構?：這是雙向驅動的基礎。芯片內部集成四個功率開關（通常為MOSFET），排列成“H”形。通過邏輯控制電路，精確控制對角線開關的導通，使電流沿不同方向流過電機，實現正反轉。其關鍵優勢在于不僅能控制方向，還能實現動態制動（短接電機兩端）和脈寬調制（PWM）調速。
?關鍵性能參數?：
?驅動電流?：決定了芯片能帶動多大功率的電機，分為連續輸出電流和峰值電流。
?工作電壓范圍?：決定了芯片適用的電源系統。寬電壓范圍（如3V-20V）的芯片適配性更強。
?導通電阻（Rds(on)）?：指內部功率管的導通電阻，數值越小，芯片自身的功耗和發熱越低，效率越高。
?保護功能?：高端芯片會集成過溫保護（TSD）、過流保護（OCP）、欠壓鎖定（UVLO）等，這對提高系統可靠性至關重要。
工采網代理的SS6811H是一款雙通道H橋驅動芯片；采用PWM接口進行控制；具有兩個獨立的H橋驅動通道，每個H橋能夠提供1.6A的輸出電流(在24V和Ta = 25°C適當散熱條件下)，可同時控制兩個電機；能夠精確地控制電機的速度和方向；適用于舞臺燈光和其他電機一體化應用。
SS6811H電壓范圍8.2V~38V，導通電阻0.72Ω，內部的功率輸出模塊由N型功率MOSFET組成，能夠提供高效的功率輸出。雙通道H橋使得它可以驅動兩個刷式直流電機，一個雙極步進電機，或者螺線管等感性負載。同時它還提供了一種低功耗睡眠模式，通過設置SLEEP引腳來實現，可以關斷內部電路，以達到非常低的靜態電流。
展開 新能源電動汽車電動汽車驅動電機控制器結構與功能
一、電動汽車驅動電機控制器概述
電機控制器，控制動力電源與驅動電機之間能量傳輸的裝置，由控制信號接口電路、驅動電機控制電路和驅動電路組成。
圖1 某車型三合一集成式電機控制器
在電動車輛中，電機控制器的功能是根據檔位、油門、剎車等指令，將動力蓄電池所存儲的電能轉化為驅動電機所需的電能，來控制電動車輛的啟動運行、進退速度、爬坡力度等行駛狀態，或者將幫助電動車輛剎車，并將部分剎車能量存儲到動力蓄電池中。
它是電動車輛的關鍵零部件之一。
電機控制器的基本功能可分為兩個部分
二、電動汽車驅動電機控制器的基本結構
電動汽車驅動電機控制器基本結構可分為：殼體、高低壓連接器、電子控制元件、電氣控制元件、電氣功率元件。
電氣功率元件主要為IGBT集成功率模塊，是電氣控制器關鍵零部件。
下圖為IGBT集成功率模塊。
通過電子控制元件與電氣控制元件對IGBT集成功率模塊的控制，輸出可控的三相正弦交流電流，從而控制電機的轉速、轉矩。
如圖為 IGBT集成功率模塊原理簡圖。
IGBT集成功率模塊原理簡圖
1. 殼體與連接器
電機控制器的殼體的主要用于固定各電子控制元件、電氣控制元件、電氣功率元件及連接器，并提供密閉的防塵防水（IP67）空間保護各電子控制元件、電氣控制元件、電氣功率元件。
由于車用電機控制器IGBT集成功率模塊輸出功率高，溫升快。
殼體提供相應冷卻水路從整車冷卻系統引入冷卻液以冷卻IGBT集成功率模塊。
如圖所示為電機控制器殼體。
連接器安裝于殼體外部，可分為高壓連接器與低壓連接器。
如下圖所示為高低壓連接器。
高壓連接器主要用于與外部電能的傳輸的對接。
低壓連接器主要用于12V電源的供應、與其他控制器通訊。
2.
展開 新能源電動汽車電動汽車驅動電機控制器結構與功能
一、電動汽車驅動電機控制器概述
電機控制器，控制動力電源與驅動電機之間能量傳輸的裝置，由控制信號接口電路、驅動電機控制電路和驅動電路組成。
圖1 某車型三合一集成式電機控制器
在電動車輛中，電機控制器的功能是根據檔位、油門、剎車等指令，將動力蓄電池所存儲的電能轉化為驅動電機所需的電能，來控制電動車輛的啟動運行、進退速度、爬坡力度等行駛狀態，或者將幫助電動車輛剎車，并將部分剎車能量存儲到動力蓄電池中。
它是電動車輛的關鍵零部件之一。
電機控制器的基本功能可分為兩個部分
二、電動汽車驅動電機控制器的基本結構
電動汽車驅動電機控制器基本結構可分為：殼體、高低壓連接器、電子控制元件、電氣控制元件、電氣功率元件。
電氣功率元件主要為IGBT集成功率模塊，是電氣控制器關鍵零部件。
下圖為IGBT集成功率模塊。
通過電子控制元件與電氣控制元件對IGBT集成功率模塊的控制，輸出可控的三相正弦交流電流，從而控制電機的轉速、轉矩。
如圖為 IGBT集成功率模塊原理簡圖。
IGBT集成功率模塊原理簡圖
1. 殼體與連接器
電機控制器的殼體的主要用于固定各電子控制元件、電氣控制元件、電氣功率元件及連接器，并提供密閉的防塵防水（IP67）空間保護各電子控制元件、電氣控制元件、電氣功率元件。
由于車用電機控制器IGBT集成功率模塊輸出功率高，溫升快。
殼體提供相應冷卻水路從整車冷卻系統引入冷卻液以冷卻IGBT集成功率模塊。
如圖所示為電機控制器殼體。
連接器安裝于殼體外部，可分為高壓連接器與低壓連接器。
如下圖所示為高低壓連接器。
高壓連接器主要用于與外部電能的傳輸的對接。
低壓連接器主要用于12V電源的供應、與其他控制器通訊。
2.
展開 
步進電機：雙極接線和單極接線有什么區別？
關鍵要點
雙極連接
采用電流在一個繞組中雙向流動的驅動方式（雙極驅動）。
結構簡單，但步進電機的驅動電路復雜。
繞組利用率好，且可以進行精細的控制，因此步進電機能夠獲得很高的輸出轉矩。
可以減小在線圈中產生的反電動勢，因此可以使用耐壓低的電機驅動器。
單極連接
具有中心抽頭，采用電流在一個繞組中始終沿固定方向流動的驅動方式（單極驅動）。
結構復雜，但步進電機的驅動電路簡單。
繞組利用率差，與雙極連接相比，步進電機只能獲得約一半的輸出轉矩。
由于會在線圈中產生較高的反電動勢，因此需要使用高耐壓的電機驅動器。
展開 可靈活調控FAST衰減與SLOW衰減比例的雙橋式電機驅動器-SS6810R
雙橋式電機驅動是指電路中使用兩個電路橋來控制電機的旋轉方向和速度的一種驅動方式。雙橋驅動電路通常由四個電子開關組成，這四個開關分別與電機的兩個端子相連。通過控制這四個開關的通斷狀態，可以改變電機中的電流方向，從而實現電機的正轉和反轉。同時，通過調節開關的狀態，還可以改變電機的電源電壓和電流，實現調速功能。
主要特點：
雙向控制：能夠滿足電機正、反向旋轉的需求。
調速功能：通過控制電子開關的狀態，靈活調節電機的轉速。
高效能：通過適時地開關電子開關，減少能量的損耗，提高驅動效率。
穩定可靠：使用的電子器件通常都是高可靠性、高耐受性的器件，確保電路的穩定性和可靠性。
適用性廣：適用于多種電機類型，如直流電機、步進電機、交流電機等。
工采網代理的SS6810R是一款功能豐富的PWM電流驅動的雙極低功耗電機驅動集成芯片，其工作電壓范圍為10V至40V，具有兩路H橋驅動，能夠輸出40V/1A的電流，具有較大的輸出能力和多種保護功能，可兼容BD68610;適用于各種電機驅動應用，能夠提供穩定、高效的控制性能。
該設備的額定電源電壓為42V。輸入接口采用palaa-in驅動模式。電流衰減的間隔，快速衰減/慢衰減比可以以適當的方式進行控制。此外，電源可以由一個單一的系統驅動，這簡化了設計。SS6810R使用了eTSSOP20 173mil封裝，背面有一個暴露的熱墊，符合Rohs標準，引線框架100%無鉛。
通過電機繞組的電流由一個固定的PWM周期來調節，PWM周期由連接到CR引腳的電阻和電容器決定。當H橋通電時，電機的電流上升和電流上升速率由直流電壓和電感繞組共同決定。一旦電流達到設定的斬波器閾值，關閉h橋，以防止電流進一步上升，直到下一個PWM循環開始。
展開 點陣LED顯示驅動LED驅動電路LED屏驅動廠家 VK1616
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展開 國產電機驅動芯片助力智能門鎖電機驅動領域
電機驅動芯片是控制門鎖電機運轉的核心技術，它能精確控制門鎖的開鎖和關鎖操作；智能門鎖中運用驅動芯片可實現多種開鎖方式，如密碼、指紋、手機APP等，極大地提升了門鎖的便捷性和靈活性；由工采網代理的電機驅動芯片 - SS8837T此款芯片滿足了低電壓，大電流，低功耗，過流保護等特點，非常適合智能鎖產品中的應用。
智能門鎖是現代家庭安全的重要組成部分，一般由鎖體、電路板、馬達、顯示屏、鎖芯、傳感控制器等組成；而電機驅動芯片負責驅動鎖舌的伸縮，通過精確控制電機的旋轉方向和速度，能夠確保鎖舌的快速、平穩伸出和縮回，從而提高智能鎖的穩定性和可靠性；實現門鎖的開關功能。
SS8837T是用于驅動一個直流電機或其他設備（如螺線管）以下典型應用電路可用于配置 SS8837T芯片上電時，VCC 的不能滯后于 VM 上電；掉電時，VM 不能滯后于 VCC 掉電。如果電源電壓在 1.8 和 12V 之間，則建議把 VCC 和 VM 連接在一起。
VM 供電電壓沒有任何欠壓鎖定保護 (UVLO)，因此只要 VCC > 1.8，內部設備邏輯將保持活動狀態。這意味著 VM 引腳電壓可能會降至 0V，但是，在 VM 電壓較低時，可能無法充分驅動負載。
SS8837T是一款H橋驅動器，可以驅動一個直流電機或其他設備（如螺線管）；能夠提供高達1.8A的輸出電流；它運行在0 至 12V之間的電機電源電壓，以及1.8V 至 12V范圍內的器件電源電壓上。采用DFN2x2-8L封裝；使用PWM輸入接口（也稱為 IN/IN 接口）進行控制；每個輸出由相應的輸入引腳控制。
其導通電阻：高側 + 低側 (HS+LS)0.26Ω；輸出由N溝道功率MOSFET組成的H橋電路，以驅動電機繞組；內部電荷泵生成所需的柵極驅動電壓。
展開 