PWM控制H桥：电机驱动新篇章
PWM控制H桥：电机驱动新篇章
PWM（脉宽调制）控制在H桥驱动电机电路中，H桥电路由四个开关（通常是MOS管或晶体管）组成，它们被分为两组，分别控制电机的正转和反转。当一组开关导通时，另一组则断开，从而实现电机的正转或反转。
PWM控制H桥驱动电机电路的原理在于，我们利用PWM信号来控制这四个开关的通断时间。具体来说，PWM信号是一个由高电平和低电平组成的数字信号，其高电平持续的时间与整个周期的比例（即占空比）决定了输出电压的大小。在H桥电路中，我们将PWM信号连接到两个输入端（通常是逻辑输入或微控制器的输出端）。这两个输入端控制H桥中开关的通断。通过调整PWM信号的占空比，我们可以改变电机两端的平均电压，从而实现对电机转速的精确控制。
当PWM信号为高电平时，相应的开关组会导通，电机开始转动。PWM信号为高电平的时间越长（即占空比越大），电机两端的平均电压就越高，电机转速就越快。反之，当PWM信号为低电平时，相应的开关组会断开，电机停止转动或减速。H桥电路因其形状酷似字母H而得名。它由四个开关组成H的四条垂直腿，电机则位于H的横杠位置。这四个开关通常是两个MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和两个二极管，或者在某些设计中使用四个三极管。
通过控制这四个开关的开关状态，可以实现对电机电流的正反转和大小的调节。当PWM信号的占空比较小时，开关器件会以较低频率工作，电流的变化较为缓慢；而当PWM信号的占空比较大时，开关器件以较高频率工作，电流的变化较为急剧。在H桥PWM驱动的电路中，电流的波形通常呈现出一种类似于方波的形状。当PWM信号为高电平时，电流会通过一个MOSFET和一个二极管流入电机；当PWM信号为低电平时，电流会通过另一个MOSFET和另一个二极管流出电机。
调节PWM信号的占空比，可以精确地控制电机电流波形的大小和方向，进而实现对电机转速和扭矩的精确控制。占空比较小的时候，电流波形的峰值较小，电机转速较慢；占空比较大的时候，电流波形的峰值较大，电机转速较快。H桥电路允许通过改变PWM信号的频率来调节电流波形的变化速度，这使得电路在应对不同负载和工作环境时具有更高的灵活性。PWM控制H桥驱动电机电路在工业自动化、电动汽车、家用电器等领域都有广泛的应用。例如，在电动汽车中，它用于控制电机的正反转和调速，以实现车辆的行驶和制动。