直流电机的快衰减和慢衰减模式分析

文章探讨了有刷电机H桥控制的两种模式——快衰减和慢衰减,解释了它们在驱动电流、电机制动效果上的不同,并分析了电流路径及电机行为。慢衰减模式在制动时产生更大的驱动电流,以克服电机惯性导致的反向电流,从而更快使电机停止。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

    控制H桥输入信号来对有刷电机实现频繁正反转,一般有两种控制模式,模式一:H桥一路输入PWM信号,另一路输入高电平信号;模式二:H桥一路输入PWM信号,另一路输入低电平信号;两种模式下驱动电流存在较大差别。实测驱动电源电流模式一远大于模式二。
    经查阅某款有刷电机驱动芯片H桥控制逻辑
在这里插入图片描述
    当使用PWM 控制来实现调速功能时,H 桥可以操作在两种不同的状态,快衰减或者慢衰减。在快衰减模式,H 桥是被禁止的,续流电流流经体二极管;在慢衰减模式,输出H 桥的两个下管都是打开的。由此可知模式一为慢衰减模式,模式二为快衰减模式。
在这里插入图片描述
    下图显示了在不同驱动和衰减模式下的电流通路。
在这里插入图片描述
    经分析,当电机工作在正转时/快衰减模式时,xOUT1的上桥功率管为PWM信号,下桥功率管为低电平,xOUT2的上桥臂功率管为低电平,下桥功率为高电平,电机驱动电流路径为正向驱动①所示,当有刷电机处于快衰减模式进行制动时,H桥所有功率管都关闭,电机线圈中的电流只能由功率管寄生的二极管中流过,电机电感上的电流通过路径②流进供电电源以及消耗在二极管上,因此电流会逐渐减小,这种衰减方式在电机上表现为电机滑行。
当电机工作在正转/慢衰减模式时,正常驱动电流路径为正向驱动①所示,当有刷i电机处于慢衰减模式进行制动时,H桥的上下桥功率管关断,下桥功率管均打开,电机线圈中的电流流向为正向驱动③所示,电流慢慢减小,当电流减小到0时,由于惯性作用,电机仍然会继续正转,产生的反电动势会使电流反向流动,此时会产生制动转矩,使得电机快速停下,相对快衰减,电机电流上的电流衰减至0的速度更慢,因此称为慢衰减,但慢衰减模式会使得电机更快的停下来,这张衰减方式在电机行为表现上为电机制动。
    由于我们选择的时慢衰减模式,直流电机电感上的电流衰减至0的速度更慢,工作在慢衰减模式时,需克服电机由于惯性产生的反向电流,在电机频繁正反过程中,因而驱动电流更大。
    其实我们也可以这样分析,所谓快衰减和慢衰减是电机制动时电机线圈内电流的变化情况,在快衰减时,一路PWM,另一路低电平,我们可以看到当PWM占空比为低电平时,另一路也是低电平,也就对应着H桥控制逻辑表中的滑行,休眠功能,此时H桥四个管子关断;在慢衰减时,一路PWM,另一路高电平,我们可以看到当PWM占空比为高电平时,另一路也为高电平,这也就对应着H桥控制逻辑表的刹车功能,此时H桥两个下桥管子均导通,可以看作成有刷电机的正负极短接在一起,就会制动转矩。以上就是个人对有刷电机H桥工作模式进行的一个浅显分析,可能存在错误的地方,欢迎批评指正。

在应用A4988驱动器控制步进电机时,合理配置微步模式、电流衰减模式以及逻辑电源电压对于实现精确控制保护电机至关重要。首先,你应当参考《A4988微步进电机驱动器详细手册》,这份手册对A4988芯片的各项电气特性操作方法进行了详细描述。 参考资源链接:[A4988微步进电机驱动器详细手册](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/6cvj3g18in?spm=1055.2569.3001.10343) 微步模式的设置是通过连接MS1、MS2MS3引脚到VDD或GND来完成的。根据手册提供的引脚配置表,你可以选择五种微步模式之一,例如全步、半步、四分之一步、八分之一步六分之一步。将相应的引脚设置为高电平或低电平以匹配所需的模式。 电流衰减模式的配置对于控制电机的性能发热至关重要。A4988提供自动混合衰减模式衰减模式。你可以通过检查芯片的衰减控制引脚(DMODE)的配置来设置所需的衰减模式。如果不需要自动检测选择,可以手动选择混合衰减衰减模式。 逻辑电源电压的设置需要确保与你所使用的微控制器或控制电路兼容。A4988支持3.3V5V的逻辑电源电压。根据你的控制系统的电压标准,将VDDGND连接到适当的电源。若使用3.3V逻辑电源,请确保所有输入信号电平不超过3.3V;若使用5V逻辑电源,则需要确保输入信号电平不超过5V。 在配置过程中,务必注意电流的设置,以避免损坏电机驱动器。A4988的最大输出电流可以通过电阻器设置,而电流的大小会影响电机的转矩发热。手册中有关于如何计算选择电流限制电阻的详细说明。 为了实现这些设置,你可能需要使用一些基本的电子工具,如数字万用表来测量电压电阻,以及面包板或PCB来搭建实验电路。此外,建议在实际连接到电机之前,先用模拟电路进行测试验证。 通过以上步骤,你可以有效地配置A4988驱动器来控制步进电机的微步模式电流衰减模式,并确保与你的逻辑电源电压兼容。进一步了解掌握这些技能,将有助于你在未来遇到更加复杂的应用时,能够提供稳定精确的电机控制解决方案。 参考资源链接:[A4988微步进电机驱动器详细手册](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/6cvj3g18in?spm=1055.2569.3001.10343)
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值