不过现实运用中肯定不会通过这种手动的方法实现电流反向,不然马路上那么多纯电车在倒车时都须要先改换电池了。以是掌握马达的正反转一定是通过给电路一个电旗子暗记就可以实现的,而本文我们就来先容一个非常经典的马达正反转掌握电路:H桥驱电路。
1. 事情事理

图1是一个最简化的H桥模型。当开关S1和S4闭合时,电流会按照赤色标识方向,从马达一侧流入;而当S2和S3闭合时,电流会按照蓝色标识方向从马达另一侧流入。也便是说,只要能掌握这四个开关通断机制,就可以操控马达的方向了。听上去是不是改进了一些,至少不用拆电池了。

图1
只管如此,手动处理这么多开关也不现实,总不能一顿操作猛如虎之后只为实现提高与退却撤退吧。那么如何用电旗子暗记的方法掌握这几个开关呢?
做过之前PWM实验的同学是不是急速就想到了一个工具?没错,便是三极管。大略地回顾一下,三极管的个中一个功能,便是可以通过一个对Base端输入一个微弱的基极电流从而掌握较大电流一起的通断(集极至射极的那一端)。因此,三极管实质上便是一个可以通过微弱电流掌握的开关。再也不用手动掌握了!
2. 电路设计
于是我们将以上简化的H桥模型稍加修正,得到了一个比较成熟的由三极管组成的H桥驱动电路,如图2所示。个中Q1和Q2是PNP型三极管,常见的型号如2N3906,SS9012等。而Q3和Q4是NPN型三极管,四个电阻和四个二极管的功能在前文都有过阅读,仔细做过实验的同学们该当对它们的浸染有深刻的理解,因此本文不再赘述。
图2
图3则标出了实现马达正反转的方法:当CCW为低,CW为高电平时,Q1与Q4实现导通,电流方向如赤色所示;当CCW为高,CW为低电平时,Q2与Q3实现导通,此时电流方向如蓝色所示。
图3
3. 实验搭建
我们在面包板上搭建一个基本的H桥马达正反转驱动电路,并通过硬件调试助手(梅林雀)为电路供应两路直流输出旗子暗记。
两路输入旗子暗记就对应了4种可能,读者们可自行搭建以上电路,并分别验证四种输入状态下的马达运动状态。
CCW电平
CW电平
马达状态
低
低
低
高
高
低
高
高
4. 延展话题
三极管属于功率器件,因此在较大功率运行时一定会导致器件发热。为了避免升温导致的电路功能故障或者元器件损毁,我们在设计电路时须要打算该器件的实际运行功率,在选型时需确保该器件的额定功率能知足哀求,且在必要处加上散热片。
功率打算的方法可以参考瓦特定律,即电路中各元件的功率P即是
V是该器件两端的压降,I是流经该器件的电流。在本实验中,丈量4个三极管以及马达的功率。假设我们现在有一个10Whs的满电锂电池,那么在电路全负荷运转的情形下,该电池可以续航多久?







