最開始學(xué)習(xí)三極管的時候，很注重它的工作原理，后來到了實際應(yīng)用，就直接把三極管或MOSFET直接當(dāng)作一個開關(guān)器件使用。直到前這幾天，接觸到MOSFET組成的H橋驅(qū)動電路時，發(fā)現(xiàn)把它純當(dāng)作一個開關(guān)器件來看，會出現(xiàn)許多問題。在這里總一下問題和對出現(xiàn)問題的一些原因做一些分析。個人知識有限，很多地方思慮難免有所不足，希望能夠與網(wǎng)上各位一起學(xué)習(xí)交流。

目前我們一般將H橋驅(qū)動當(dāng)作電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動，如下圖1所示，要做好驅(qū)動電路，必須得了解清楚MOSFET的一些原理，才不會出錯。



圖1 H橋全橋驅(qū)動電機(jī)

1、單個MOSFET作驅(qū)動#

先來看一下MOSFET和三極管，它們倆功能上差不多，但是原理和應(yīng)用范圍還是有較大的區(qū)別的。這里主要討論一些MOSFET的應(yīng)用，說得比較淺顯。MOSFET的門極（G極，gate），顧名思義就是將MOSFET導(dǎo)通的電壓，起到一個開關(guān)MOSFET的作用，三極管的基極（b），差不多也是這個作用。當(dāng)Vgs的電壓在某一范圍時（典型地是2~5v），Vds≈0，也就是MOSFET導(dǎo)通了。因此，我們只需要通過控制Vgs的電壓，就可以開關(guān)MOSFET，這樣就起到了電子開關(guān)的作用。



圖2 MOSFET和三極管

MOSFET的驅(qū)動負(fù)載應(yīng)該接在漏極（D），如下圖3所示。在圖中的左方電路中，G極電勢為4v，而S極接地，即電勢為0v，因此Vgs=4v，所以MOSFET導(dǎo)通，從圖中也可以看到Vd=0.075v，近似為0。而圖中右方接負(fù)載的電路是無法帶動負(fù)載的（也就是無法導(dǎo)通MOSFET）。它的原因如下：如果下面右圖中的MOSFET導(dǎo)通，那么Vs≈Vd=24v，此時Vgs=Vg-Vs=-20v，這是不會導(dǎo)通這個MOSFET的。而當(dāng)MOSFET截止，那么Ids≈0，這時又Vs=0，MOSFET又導(dǎo)通了，一導(dǎo)通后又像上面所說的過程，會截止。



圖3 MOSFET負(fù)載連接方式

2、H橋全橋驅(qū)動#

有了上面單個MOSFET驅(qū)動電路的分析，理解H橋驅(qū)動也就很容易了。如下圖4所示（綠表示MOSFET導(dǎo)能，紅表示截止），如果想電機(jī)正轉(zhuǎn)，只需導(dǎo)通Q1和Q4，如果要反轉(zhuǎn)，需導(dǎo)通Q2和Q3。各情況下的電流方向在圖中已經(jīng)表示得很清楚了。

圖4 H橋驅(qū)動電機(jī)電路

在導(dǎo)通各個MOSFET的時候，一定要注意：MOSFET的導(dǎo)通條件是Vgs》3v（一般來講是這個值），而不是Vg》3v，即不能簡單地認(rèn)為只要Vg》3v，就可導(dǎo)通MOSFET，從而驅(qū)動電路。通常情況下，Vg遠(yuǎn)不止要大于3v。以上圖4中電機(jī)正轉(zhuǎn)的電路為例，當(dāng)Q1導(dǎo)通時，此時24v=Vd≈Vs，而這時，要保證Vgs》3v，就有Vg》（3+24=27）v，如何做到Vg有27v，甚至更高的電壓，這個時候就要有驅(qū)動電路來驅(qū)動MOSFET了，也就是要使用MOSFET驅(qū)動芯片。

心得總結(jié)#

這也是項目中的一個小小問題，以前不是很明白MOSFET的工作原理，這里犯下錯誤，讓我記憶深刻。日后在學(xué)習(xí)的過程中，要掌握好理論知識，也要多實踐，這樣才能更加深刻地理解。雖常聽長輩要學(xué)以致用，但是真正做到的，少之又少。一是我們一般沒有條件去使用我們的知識，二是我們本身對知識的理解就淺顯，認(rèn)為很難或者是太容易，讓我們無法使用或者沒必要去過多留心它。

熟悉了MOSFET的使用后，想對PN結(jié)的工作原理進(jìn)行更深的認(rèn)識，后面打算總結(jié)一下。最后，希望這點總結(jié)能夠給各位正在學(xué)習(xí)H橋的同學(xué)解點點疑惑，同時，個人知識有限，如果文中有什么不正確之處，還請各位同學(xué)多多指教。

作者：本文為csdn博主 EndlessCoding 原創(chuàng)文章，在此特別鳴謝。

出處：https://www.cnblogs.com/endlesscoding/p/6760348.html