4个N沟道VMOS构成的H桥电路

4个N沟道VMOS构成的H桥电路

为实现电动机的正、反两个方向的转动，传统的电机驱动电路一般都采用大功率的VMOS管构成H桥电路。VMOS管有N沟道和P沟道之分，由于制造工艺方面的原因，P沟道的VMOS管通过的电流较小，因此，一般采用4个N沟道的VMOS管构成H桥电路(如图1所示)。

通过控制4个VMOS管的通断可控制H桥电路中的电流方向，具体为：Q1，Q3导通Q2，Q4截止时，电机电流从左往右流；Q2，Q4导通Q1，Q3截止时电机电流从右往左流，这样即可实现电动机正、反两个方向的控制。电动机的助力大小是通过改变输入的PWM信号占空比，从而改变VMOS管的通断时间比例来实现 。图1中R5为电流传感器，负载电流经电流传感器变为电压信号，采样这个电压信号经过放大后送A／D模块进行A／D转换。当负载电流超过系统允许最大值时，控制器会转入限流保护模式以防止系统过载损坏；同时负载电流反馈信号也可以作为电机助力大小的辅助控制参数。

对于N沟道的VMOS管，要保证其栅极G和源极s之问的电压高于+1O V，即Vas>+10 V，VMOS管才能正常导通。图l所示H桥驱动电路，对于低端VMOS管Q3，Q4，可以直接在其G极和s极之问加+12V电压以使其导通；但对处于高端的VMOS管Q1，Q2，根据Vcs>+IOV的要求，VMOS管导通后，G极的电压应为：Vc>+(10 V+VDo)。VDo为车上蓄电池电压+12 V，则Vc>+22 V。因此，传统H桥电路中，对高端VMOS的控制需要利用升压器件产生出+22 V以上的电压信号或采用专门的驱动芯片来驱动。