图文详解3种典型H桥驱动电路方式

今天我们来看看这三种H桥驱动方式：

1、受限单极驱动、

3、双极模式、

3、双极模式

1、受限单极驱动（高端驱动）负载与GND相连。

即H桥的上半桥臂用PWM控制，而下半桥臂常开。

T0时刻Q1接PWM，Q2、Q3关闭，Q4常开。Q1不能立即导通，D1导通短时间续流，电流I增大，电压为U。t1时刻，Q1关断，且不能立即关断，D1导通短时间续流，之后D2导通续流。

t2时刻之后，Q3输入PWM控制，Q1、Q4关，Q2常开。Q3不能立即导通，D3导通续流，电流反向增大，电压为-U，t3时刻Q3关闭，且不能立即关闭，D3导通短时间续流，D4导通续流。（低端驱动）负载于电源正极相连。

即上半桥臂导通，下半桥臂用PWM控制，相当于负载于电源正极相连。

低端驱动导通类似于高端驱动，不同的是下管关闭时续流环变成上桥臂与负载。

优点：控制方式简单。缺点：不能刹车

（借助这 4 个开关还可以产生电机的另外 2 个工作状态：A) 刹车 —— 将Q2 、Q4开关(或Q1、Q3)接通，则电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。

B) 惰行 —— 4个开关全部断开，则电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。）

不能能耗制动，在负载超过设定速度时不能提供反向力矩。调速静差大，调速性能很差，稳定性也不好。

2、单极驱动即对H桥一侧的半桥输入高级定时器产生的互补PWM控制

(高端驱动)即上桥臂输入PWM控制，除PWMN控制的下桥臂的另一下桥臂常开。相当于负载与GND相连。

t0时刻Q1、Q4导通，电流I增加电压为U，t1时刻Q1截止，Q2导通，电流I减小，电压为电机产生的小负电压，此时Q2、Q4形成通道续流。

（此时mos做续流通道有两个好处1.mos导通压降低比二极管发热少，效率更高2.二极管不能产生反向电流，而mos管可以通过反向电流）

(低端驱动)即下桥臂输入PWM控制，除PWMN控制的上桥臂的另一上桥臂常开。相当于负载与电源正极相连。

与单极高端驱动模式相似，只是把PWM的控制信号换到了下半桥，把常开的桥臂换到了上半桥，相当于把电机负载与电源正极相连。与高端驱动不同的是，低端驱动在PWM控制桥臂关闭时，电路的续流通道换为上桥臂导通续流。即Q1和Q3导通续流。

单极驱动模式优点：启动快，能加速，刹车，能耗制动，能量反馈，调速性能不如双极模式好，但是相差不多，电机特性也比较好。如果接成H桥模式，也能实现反转。在负载超速时也能提供反向力矩。

缺点：刹车时，不能减速到0，速度接近0速度时没有制动力。不能突然倒转。动态性能不好，调速静差稍大。

刹车：电机反电动势在PWM关断时间伏秒数会大于电源电压在PWM开通时间加在电机上的伏秒数，即电机会产生反向电流，使电机产生反向力矩，如果这个力矩大的话，电机就可以刹车。反向电流还可以在PWM开通时反馈回母线电容和电池中，做到能量回馈，如果电池为二次电池，能量反馈是有好处。在控制PWM占空比时，占空比变大电机加速，占空比减小，速度减小。如果占空比在瞬间减小电机反电动势伏秒值会很大，产生刹车的效果，如果占空比突然减小到零，相当于把电机短路，即把电机直接短路。这是急刹车，会对电机，mos管有损伤。

3、双极模式电枢电压极性是正负交替的。需要两组互补PWM同时对4个MOS管进行控制。