H桥电路与复杂很像中国汉字“「日」”字,如果去掉上下电源与底线,电路结构与英文字母“「H」”相似。在电路两边上下各自放置了四个由功率晶体管组成的“「电子开关」”,负载(通常是功率器件:比如电机)横亘在左右电子开关中间。电路网络结构与 「惠斯通电桥」[2] 相同。左右两个组开关被称为两个半桥。
▲ H-桥电路基本结构功率电子开关(Q1,Q2,Q3,Q4)通常使用双极性功率三极管,或者场效应(FET)晶体管。特殊高压场合使用绝缘栅双极性晶体管(IGBT)。四个并联的二极管(D1,D2,D3,D4)通常被称为钳位二极管(Catch Diode),通常使用肖特基二极管。很多功率MOS管内部也都集成有内部反向导通二极管。H-桥电路上下分别连接电源正负极。 四个功率开关可以通过驱动电路被控制打开(Open)或者闭合(Close)。本质上四个功率管的开关状态组合应该有种,但只有其中几种不同的组合才能够真正安全用于负载供电控制。 桥电路可以控制很多负载,但通常情况下会使用脉宽调制(PWM)驱动波形来为直流电机、双极性步进电机等进行高效控制。
|