单片机控制直流电动机调速和正反转

17 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)

电流从左至右流经电机（如图4.16所示）；如果DIR－L信号变为1，而DIR－R信号变为0，

那么Q2和Q3将导通，电流则反向流过电机。

图4.16 使能信号与方向信号的使用

实际使用的时候，用分立元件制作H桥是很麻烦的，现在市面上有很多封装好的H桥集成电路，接上电源、电机和控制信号就可以使用了，在额定的电压和电流内使用非常方便可靠。比如常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。

分立元件的H桥驱动电路图

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18 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)

集成电路L298驱动电路图

电动机PWM驱动模块的电路设计与实现具体电路见上图。本电路采用的是基于PWM原理的H型桥式驱动电路。

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19 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)

七、 PWM 控制的基本原理

理论基础：

冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量指窄 脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在 高频段略有差异。

面积等效原理：

分别将如图6-1 所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图 6-2a 所示其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图6-2b所示。从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄，各响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。

用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。SPWM 波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的波形。

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要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。

等幅PWM 波和不等幅PWM波：由直流电源产生的PWM 波通常是等幅PWM 波，如直流斩波电路及本章主要介绍的PWM逆变电路，PWM整流电路。输入电源是交流，得到不等幅PWM波，与讲述的斩控式交流调压电路，矩阵式变频电路。基于面积等效原理，本质是相同的。

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