驱动有刷直流电机的简便方法

电机连接电源时会运转，断开电源时会停止运转

首先来看使有刷直流电机只沿一个方向旋转和停止的情况。只要将电源与有刷直流电机相连，电机就会旋转，如果断开电源，则电机在空转后停止运转。但是，只是这样是很不方便的，因此出现了在连接到电机的电源线之间插入机械开关来手动开/关的电路。图1的左侧就表示这种电路。

图1：有刷直流电机开关的导通和关断电路示例

如果要将这种电路升级为电子电路，则可以用晶体管替换掉开关（SW1）。图1的右侧即为替换示例，该晶体管是Nch MOSFET。这样，就可以通过向MOSFET Q1的栅极施加电压来导通和关断MOSFET，并以同样的方式使有刷直流电机旋转或停止。

虽然简单，但有一些注意事项

这里还有一些需要注意的地方。无论哪种电路，在断开开关的瞬间，电机的线圈都会试图保持电流流动，从而产生高电压（反电动势）。尤其是使用了晶体管时，如果晶体管被施加了超过最大额定值的电压，则晶体管将劣化或损坏。因此，必须抑制这种电压。为此，如电路图所示，需要将二极管并联连接至电机。这样，电路看起来有点像电子电路了。

开关插入在（+）侧或（-）侧均可

如上所述，通过使用一个开关，可以实现本文开头提到的“使电机沿一个方向旋转和停止”。在这种情况下，开关既可以位于电源的（+）侧也可以位于（-）侧。两种情况的示例如图2所示。在使用MOSFET的示例中，为了能够易于驱动（开/关）晶体管，在（+）侧使用了Pch MOSFET，在（-）侧使用了Nch MOSFET。

图2：驱动有刷直流电机的单开关电路示例

从左侧起分别是：（-）侧使用开关，（-）侧使用Nch MOSFET，

（+）侧使用开关，（+）侧使用Pch MOSFET

如前所述，无论将开关插入电源的哪一侧，在关断电源的瞬间，电机的电感（线圈）都会试图保持电流流动，（-）侧开关会导致电机的（-）端子侧的电压波动到（-）侧电压以下（通常为GND电位以下），（+）侧开关会导致电机的（+）端子侧的电压波动到（+）侧电压（电源电压）以上。也就是说，关断时产生的电压会高于电源电压值。因此，如电路图所示，无论在哪种情况下，都需要通过与电机并联连接二极管，由二极管的正向电压来抑制（钳制）所产生的反电动势。

这种电路配置仅需要一个晶体管，简单易行，但是存在几个课题：电机只能沿一个方向旋转；电机在关闭时会空转后再停止，到完全停止需要时间；需要安装用来钳制反电动势的二极管。

有刷直流电机还有一种H桥驱动方法，这种方法可以选择有刷直流电机的旋转方向，并可以提供停止时制动等功能。此外，有刷直流电机还有一种可以控制转速的PWM驱动方法（单开关驱动或H桥驱动均可使用）。有关这些方法的详情，请点击这里参阅Tech Web Motor“基础知识”中的介绍。

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