用H橋驅動直流電機的效率計算方法
發布時間:2021-04-09 責任編輯:lina
【導讀】用H橋來驅動直流電機是很常見的應用,常見的方式有三種,三極管驅動、MOS管驅動、集成電路驅動。那麼對於這三種方式驅動直流電機我們大概都知道存在各自的優缺點,集成電路比較方便,但是效率比較低;MOS管效率是最高的,三極管效率居中,我們腦海裏都有這麼一個大概的印象,但是涉及到具體的電路裏麵以及工作效率應該如何計算呢。
用H橋來驅動直流電機是很常見的應用,常見的方式有三種,三極管驅動、MOS管驅動、集成電路驅動。那麼對於這三種方式驅動直流電機我們大概都知道存在各自的優缺點,集成電路比較方便,但是效率比較低;MOS管(guan)效(xiao)率(lv)是(shi)最(zui)高(gao)的(de),三(san)極(ji)管(guan)效(xiao)率(lv)居(ju)中(zhong),我(wo)們(men)腦(nao)海(hai)裏(li)都(dou)有(you)這(zhe)麼(me)一(yi)個(ge)大(da)概(gai)的(de)印(yin)象(xiang),但(dan)是(shi)涉(she)及(ji)到(dao)具(ju)體(ti)的(de)電(dian)路(lu)裏(li)麵(mian)以(yi)及(ji)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)應(ying)該(gai)如(ru)何(he)計(ji)算(suan)呢(ne),我(wo)在(zai)這(zhe)裏(li)將(jiang)三(san)種(zhong)驅(qu)動(dong)H橋的效率計算方法和大家討論下:
之所以存在工作效率的高低,歸根結底是因為晶體管(guan)上(shang)在(zai)導(dao)通(tong)和(he)關(guan)斷(duan)的(de)時(shi)候(hou)在(zai)集(ji)電(dian)極(ji)和(he)發(fa)射(she)極(ji)會(hui)存(cun)在(zai)壓(ya)降(jiang),雖(sui)然(ran)我(wo)們(men)平(ping)時(shi)分(fen)析(xi)的(de)時(shi)候(hou)可(ke)以(yi)將(jiang)其(qi)忽(hu)略(lve)掉(diao),因(yin)為(wei)隻(zhi)有(you)零(ling)點(dian)幾(ji)伏(fu),但(dan)是(shi)計(ji)算(suan)效(xiao)率(lv)的(de)時(shi)候(hou),就(jiu)要(yao)將(jiang)其(qi)考(kao)慮(lv)進(jin)來(lai)了(le)。為(wei)了(le)便(bian)於(yu)比(bi)較(jiao),將(jiang) H 橋的驅動電流定位在 2A 水平上,而電壓在 5 - 12V 之間。
以驅動一個 5V 、 2A 的直流電機為例
三極管驅動,關鍵元器件:S8050 S8550


之所以存在功率消耗主要原因是三極管導通、截止存在壓降,從上圖規格書可以看到S8050壓降為0.5V,S8550壓降為1.2V
三極管消耗功率為:(0.6+1.2)*2=3.6W電機得到的功率為:5*2=10W
效率為:10/13.6=73.5%
個人覺得上述電路應該將NPN以及PNP換個位置比較好,這個電路我也沒有驗證,此處不做產品性能分析,隻從效率做探討。
MOS管:IRF9540 IRF3205


MOS的導通壓降要通過導通電阻來計算,IRF9540導通電阻為0.2Ω,導通壓降為2*0.2=0.4V;IRF3205導通電阻為0.008Ω,導通壓降為2*0.008=0.016V
MOS的消耗功率為:2*(0.4+0.016)=0.832W
電機得到的功率為:5*2=10W
效率為:10/10.832=92.3%
集成電路:L298N

VCEsat(H)為上橋臂壓降,2A時為2.7V
VCEsat(L)為上橋臂壓降,2A時為2.3V
VCEsat為上下橋臂壓降之和,2A時為4.9V
集成電路L298N消耗功率為:2*4.9=9.8W
電機得到的功率為:5*2=10W
效率為:10/19.8=50.5%
通過上麵的分析計算可以很數據化的看出來MOS管的效率高於三極管高於集成電路,用獨立元器件搭建H橋成本低,效率高,但需要比較高的技術要求,穩定性的有待驗證;而er集ji成cheng電dian路lu則ze方fang便bian快kuai捷jie,但dan是shi效xiao率lv就jiu比bi較jiao低di了le。選xuan用yong不bu同tong的de晶jing體ti管guan分fen析xi方fang法fa都dou是shi一yi樣yang的de,按an照zhao上shang麵mian的de參can數shu計ji算suan就jiu好hao了le。你ni也ye可ke以yi試shi一yi試shi自zi己ji的deH橋效率有多高,附件為三極管、MOS以及L298N的規格書。
(來源: 21ic論壇 ,作者:王小琪)
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在於傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請電話或者郵箱聯係小編進行侵刪。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 1200餘家企業齊聚深圳,CITE2026打造電子信息產業創新盛宴
- 掌握 Gemini 3.1 Pro 參數調優的藝術
- 築牢安全防線:電池擠壓試驗機如何為新能源產業護航?
- Grok 4.1 API 實戰:構建 X 平台實時輿情監控 Agent
- 電源芯片國產化新選擇:MUN3CAD03-SF助力物聯網終端“芯”升級
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
逆變器
逆導可控矽
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉線圈
頻率測量儀
頻率器件
頻譜測試儀
平板電腦
平板顯示器
齊納二極管
氣動工具
氣體傳感器
氣體放電管
汽車電子
汽車繼電器
汽車連接器
牆壁開關
翹板開關
驅動模塊
燃料電池
繞線電感



