L298N后面的二極管的作用及反向電動勢的回路

1、對某個電路中的電流流向的分析，千萬不能單看局 部電路（如你提供的電路圖）。要從整個電路的工作 原理、整個電路的框圖、以及所使用的元器件特性來 做全面、細(xì)致的解析。因?yàn)?，電路中有感性元件（直流馬達(dá)是感性元件的 一種），所以，要應(yīng)用“楞次定律”來分析反向感生 電壓的方向。為了便于解釋你的疑惑，下面的附圖1是L298內(nèi) 部的“電路框圖”，附圖2是L298的“雙向直流電機(jī) 控制”原理圖。我將輔以簡要的電路工作原理說明（文字還是覺得 多了一些。沒辦法?。【妥屟劬Τ渣c(diǎn)虧吧！不然就沒 法徹底弄懂了。）和一些簡要的圖片，來幫你理解并 找到泄放掉反電動勢的回路。第一部分電路分析 附圖1:電路框圖注：為便于后續(xù)的

2、分析，將以右半邊的電路為例。同 時，將標(biāo)注有數(shù)字3的上面的門電路命名為Q；數(shù)字3 下面的門電路命名為R ；數(shù)字4上面的門電路命名為S ； 數(shù)字4下面的門電路命名為To 由附圖1可見：1）、L298內(nèi)部有兩個完全相同的橋式驅(qū)動電路構(gòu)成，分別驅(qū)動兩個直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；2）、組成橋式驅(qū)動的是四個大功率的NPN三極管，兩 路共8個；3）、控制每路四個功率管的則是四個QRST門電路， 兩路共8個；4）、控制直流電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的是由In1和In2,另 一路是In3和In4；5）、EnA和EnB是禁止輸出控制。附圖2：雙向直流電機(jī)控制InputsFunctionVan 附圖2：雙向直流電機(jī)控制InputsF

3、unctionVan = HC = H；D =LForwardC = L;D= HreverseC = DFast Motor StopC = X;D=XFree Renning Motor StopX Dont care由附圖2中左側(cè)的典型應(yīng)用電路圖和右側(cè)的真值表這類表格，對電路工作狀態(tài)的分析非常重要！）可見：1）、當(dāng)禁止端（丫3口）為高電位、控制端In3 （圖中標(biāo)注為工”）和In4 （圖中標(biāo)注為“D”）處于不同 的電位時，相應(yīng)的門電路驅(qū)動橋臂上的三極管，使馬 達(dá)分別工作于正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)狀態(tài)；2）、當(dāng)禁止端仍處于高電位時，兩個控制端處于相同 的電位時，控制馬達(dá)“快速停止”轉(zhuǎn)動（原文是:Fast

4、Motor Stop）。請?zhí)貏e注意：這個狀態(tài)分析和“快速” 這個形容詞，它將有助于分析后面的反 電動勢泄放回路!3）、當(dāng)禁止端處于低電位時，不論兩個控制端處于何 種電位、也不論其電位是否相等，馬達(dá)均不會轉(zhuǎn)動。講到這里，電路的工作原理基本分析完畢了。第二部分反電動勢的泄放回路下面就是要回過頭看看反電動勢的泄放回路了！前面說到的“請?zhí)貏e注意”，細(xì)想：如何才能使 馬達(dá)快速停止（轉(zhuǎn)動）呢？現(xiàn)實(shí)告訴我們，要實(shí)現(xiàn)快 速馬達(dá)停止有三個方法一一方法1：短路直流馬達(dá)的 兩個電極（同時須斷開電源回路）；方法2：給馬達(dá) 施加反向電壓，短時間內(nèi)施加使其倒轉(zhuǎn)狀態(tài)時的工作 電壓；方法3：外置機(jī)械剎車裝置。顯然，方法2和方

5、法3都是不現(xiàn)實(shí)的！方法2會造成 相當(dāng)大的涌浪電流，使電源和相關(guān)元件處于過載而燒 毀。方法3會額外增加制造成本和磨損。那剩下的只能是方法1了！再回看附圖2的真值表，當(dāng)In3和In4（C和D）處 于相同電位（H或L）時，它們所控制的四個門電路就 有以下的兩個輸出狀態(tài)：1）、當(dāng)C和D=H時，附圖1中相關(guān)的門電路Q和S 輸出H的同時，R和T輸出L電位。這就使得輸出橋 的兩個上臂三極管導(dǎo)通、兩個下臂三極管截止。2）、當(dāng)C和D=L時，附圖1中相關(guān)的門電路Q和S 輸出L的同時，R和T輸出H電位。這就使得輸出橋 的兩個上臂三極管截止、兩個下臂三極管導(dǎo)通。因此，實(shí)現(xiàn)馬達(dá)“快速停止”的答案就是：利用 驅(qū)動橋的上橋

6、臂或下橋臂，將馬達(dá)的兩個電極短路， 同時也利用馬達(dá)轉(zhuǎn)子的自身慣性而切割磁力線產(chǎn)生的 反電動勢（包括線圈自身產(chǎn)生的反電動勢），使馬達(dá) 快速停止轉(zhuǎn)動。也正是這個“功能”，它實(shí)現(xiàn)了反電動勢的泄放！至此，困擾你的反電動勢的泄放回路和那四個二極 管的作用，便可輕易地找到和理解了！現(xiàn)假設(shè)一種運(yùn)轉(zhuǎn)到停止的狀態(tài)如下：馬達(dá)正轉(zhuǎn)，電流從馬達(dá)的左側(cè)流向右側(cè)（左正右負(fù)）。 那么，當(dāng)停止信號到來后、電源被切斷的瞬間，馬達(dá) 會感生出與原電源電壓極性相反的、幅值高于N倍電 源電壓的反電動勢一一即左負(fù)右正。這時，感生出來的反電動勢就會通過上橋臂或下橋 臂的三極管和一個二極管予以泄放掉了（請你結(jié)合第 二部分關(guān)于門電路工作狀態(tài)的

7、描述來分析。因?yàn)?，門 電路控制著驅(qū)動橋中的三極管的導(dǎo)通還是截止）。下面四個圖也是為了便于你理解，我繪出的反向電 動勢（電壓）的流向回路。依據(jù)上臂導(dǎo)通或下臂導(dǎo)通、 正轉(zhuǎn)停止和反轉(zhuǎn)停止，共有四種泄放回路（電路中四 只續(xù)流二極管的繪制位置，是在下載的資料上添加的， 可能會使你在觀看時費(fèi)些周折）。A:正轉(zhuǎn)停止（反電動勢右正左負(fù)）+上臂導(dǎo)通:B:反轉(zhuǎn)停止（反電動勢右負(fù)左正）+上臂導(dǎo)通:C:正轉(zhuǎn)停止（反電動勢右正左負(fù)）+下臂導(dǎo)通:BLOCK DIAGRAMD:反轉(zhuǎn)停止（反電動勢右負(fù)左正）+下臂導(dǎo)通:第三部分總結(jié)反電動勢并不經(jīng)由你在12樓所想像的“通過電源 回路”瀉放掉的。而是依照電路處于不同的工作狀態(tài)， 采用四種不同的泄放回路。在這類驅(qū)動電路中，續(xù)流二極管的質(zhì)量和選用的型 號、參數(shù)，決定著馬達(dá)驅(qū)動模塊的使用壽