电机控制方式以及驱动选型学习

一、电机控制方式

1.H桥控制。

Q1和Q2不能同时导通，同时导通就是正负极短路，需要做互补输出（带死区）。

2.集成MOS控制。

G1和G2不能同时导通，同时导通就是正负极短路，需要做互补输出（带死区）。

3.集成芯片（过流保护等无指示）控制。

不需要做PWM互补输出，芯片内部已经做了反相，BI为高，FI为低，为正在，反则反转。

4.集成芯片（带过流保护等指示）控制。

不需要做PWM互补输出，芯片内部已经做了反相，BI为高，FI为低，为正在，反则反转。

当出异常（过流）时，驱动芯片保护，电机停止，nFAULT给出指示。

5.继电器控制（不可调速，前1-4点可通过PWM调速）。

6.如1-5点无过流检测或过流提示，需要增加电流检测电路。

二、软件控制要点

1.PWM互补输出（带死区）。

1.1 互补输出，针对H桥保护，同时需要做到带死区时间，以免两个MOS同时导通，如果是集成芯片则不需要，芯片已经自带死区互补。

1.2 PWM输出，用于PWM调速，如不需要调速，可以直接使用继电器控制正反转，继电器贵、有声音、体积大，但过电流大，MOS便宜、体积小，但电流受限、以及散热问题。

2.刹车（电机正负极短路为刹车，刹车后，外力无法转动电机），常用于管状电机（上下运行），开合帘（左右运行）一般没有惯性力。

2.1恒速刹车。

在电机运转过程中，有可能出现打滑（电机机械老化）或者用户用外力拉扯电机时，要保持恒速，如果发现速度变快则需要执行刹车一会，再继续跑，快了再刹车，反复如此来控制恒定速度。

2.2停止刹车。

停止后，防止因为重力加速度惯性导致行程走位，所以停止后，需要软件将电机设置刹车，Q4,Q2用时导通。

2.3掉电刹车。

如果系统掉电后，电机不能被用户拉动，那就需要增加继电器做刹车，掉电时，继电器将电机正负极接通刹车。

3.遇阻停（当电机运行到终点时或者运行过程中卡住东西时，都需要停止运行）

3.1 当电机在运行时，可通过检测霍尔信号来判断电机是否在运行，如霍尔信号变慢则说明遇到阻力，需要停止。

3.2 可通过第一、1或6点来实时检测电机运行电流，当发现电流突变，说明说明遇到阻力，需要停止。

三、电机驱动选型要点

1.电机电压。

电压范围需要在电机额定电压范围内。

2.满载电流。

电流范围需需要在电机满负载时持续运行电流范围内，否则就很发烫。

3.满载启动瞬间电流。

电流范围需需要在电机满负载时启动瞬间电流内，否则一启动，电机就保护停止了。

4.遇阻保护电流。

当运行过程中遇阻后，如遇阻电流大过驱动芯片的保护电流，驱动芯片就会保护，如驱动芯片没有过流指示引脚，MCU不知道驱动芯片保护了，驱动芯片恢复后，又收到MCU的驱动，又动起来，又保护，就会出现一抖一抖的，严格一点这是不被允许的，一般保护之后，就要马上停止运行，也就是说MCU要最快速度知道遇阻了，有几种以下情况：

4.1通过霍尔开关知道遇阻了，但是要看转速，如果霍尔转一圈需要100ms，再加上去抖动，那么意味着有可能电机抖几下才能知道遇阻。

4.2通过电流检测知道遇阻，但如果电流检测不及时（程序在做别的事情），也会出现4.1的情况。

4.3增加电压比较器来触发中断处理，当电流过大，电压上升，比较器输出电平翻转，MCU马上识别中断，停止电机驱动信号，而非检测ADC来处理，这种做法增加了成本。

4.4选择带过流指示的驱动芯片且可以设置过流阈值，过流后，第一时间通过IO中断来停止电机运行，这种芯片成本也要高一点。

4.5选择电流保护较高的驱动芯片，也就是说，不要让驱动芯片保护，让MCU检测到霍尔或采集电流知道遇阻来主动停止电机，但是这样对电池放电电流要求高，可能驱动芯片没保护，没检测到ADC过流和霍尔，电池就保护死机了。

4.6综上所述，如果要求不高的情况，直接用4.1或4.2来做遇阻检测就行，成本低，如果要求高的情况，可以用4.3-4.4-4.5方法来做，整合考虑哪个成本低，哪个稳定。