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恒壓恒流橋式2A驅動芯片L298N介紹

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ID:102668 發表于 2016-1-14 05:34 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
L298是SGS公司的產品,比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N,內部同樣包含4通道邏輯驅動電路。可以方便的驅動兩個直流電機,或一個兩相步進電機。
L298N芯片可以驅動兩個二相電機,也可以驅動一個四相電機,輸出電壓最高可達50V,可以直接通過電源來調節輸出電壓;可以直接用單片機的IO口提供信號;而且電路簡單,使用比較方便。

L298N可接受標準TTL邏輯電平信號VSS,VSS可接4.5~7 V電壓。4腳VS接電源電壓,VS電壓范圍VIH為+2.5~46 V。輸出電流可達2.5 A,可驅動電感性負載。1腳和15腳下管的發射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻,形成電流傳感信號。L298可驅動2個電動機,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之間可分別接電動機,本實驗裝置我們選用驅動一臺電動機。5,7,10,12腳接輸入控制電平,控制電機的正反轉。EnA,EnB接控制使能端,控制電機的停轉。表1是L298N功能邏輯圖。


In3,In4的邏輯圖與表1相同。由表1可知EnA為低電平時,輸入電平對電機控制起作用,當EnA為高電平,輸入電平為一高一低,電機正或反轉。同為低電平電機停止,同為高電平電機剎停。
L298N控制器原理如下:
圖3是控制器原理圖,由3個虛線框圖組成。

(1)虛線框圖1控制電機正反轉,U1A,U2A是比較器,VI來自爐體壓強傳感器的電壓。當VI>VRBF1時,U1A輸出高電平,U2A輸出高電平經反相器變為低電平,電機正轉。同理VI<VRBF1時,電機反轉。電機正反轉可控制抽氣機抽出氣體的流量,從而改變爐體壓強。
  
(2)虛線框圖2中,U3A,U4A兩個比較器組成雙限比較器,當VB<VI<VA時輸出低電平,當VI>VA,VI<VB時輸出高電平。VA,VB是由爐體壓強轉感器轉換電壓的上下限,即反應爐體壓強控制范圍。根據工藝要求,我們可自行規定VA,VB的值,只要爐體壓強在VA,VB所確定范圍之間電機停轉(注意VB<VRBF1<VA,如果不在這個范圍內,系統不穩定)。
  
(3)虛線框圖3是一個長延時電路。U5A是一個比較器,Rs1是采樣電阻,VRBF2是電機過流電壓。Rs1上電壓大于VREF2,電機過流,U5A輸出低電平。由上面可知,框圖1控制電機正反轉,框圖2控制爐體壓強的紋波大小。當爐體壓強太小或太大時,電動機轉到兩端固定位置停止,根據直流電機穩態運行方程[3]:
  
U=CeФN+RaIa
其中:Ф為電機每極磁通量
Ce為電動勢常數;
N為電機轉數;
Ia為電樞電流;
Ra電樞回路電阻。
電機轉數N為0,電機的電流急劇增加,時間過長將會使電機燒壞。但電機起動時,電機中線圈中的電流也急劇變大,因此我們必須把這兩種狀態分開。長延時電路可把這兩種狀態區分出來。長延時電路工作原理:當Rs1過流U5A產生一個負脈沖經過微分后,脈沖觸發555的2腳,電路置位,3腳輸出高電平,由于放電端7腳開路,C1,R5及U6A組成積分器開始積分,電容C1上的充電電壓線性上升,延時運放積分常數為100R5C1。當C1上充電電壓,即6腳電壓超過2/3 VCC,555電路復位,輸出低電平。電機啟動時間一般小于0.8 s,C1充電時間一般為0.8~1 s。U5A輸出電平與555的3腳輸出電平經U7相或,如果U5A輸出低電平大于C1充電時間,U7在C1充電后輸出低電平由與門U8輸入到L298N的6腳ENA端使電機停止。如果U5A的輸出電平小于C1充電時間,6腳不動作電機的正常啟動。長延時電路吸收電機啟動過流電壓波形,從而使電機正常啟動。
下圖是其引腳圖:


1、15腳是輸出電流反饋引腳,其它與L293相同。在通常使用中這兩個引腳也可以直接接地。上圖是其與51單片機連接的電路圖。


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