好久不見，今天主打一個(gè)分享。由標(biāo)題可見，玩過單片機(jī)、搞過智能車的小伙伴應(yīng)該對(duì)BTN都不陌生，一個(gè)強(qiáng)大而又好用的直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。這次呢就分享一下我的電機(jī)驅(qū)動(dòng)PCB，個(gè)人畫板能力有限，不喜勿噴。同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)上的大佬如果能夠評(píng)判指正，我是非常樂于接受的。

從網(wǎng)上都可以找到BTN7971B的手冊(cè)，英飛凌家產(chǎn)的，純英文，我是看不懂，但是我會(huì)去篩選出我需要的信息。

BTN7971B是內(nèi)部集成的半橋，所以要想驅(qū)動(dòng)一個(gè)電機(jī)就需要兩塊BTN才行，而且它內(nèi)部的半橋上橋臂是P-MOS，下橋臂是N-MOS，大多數(shù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的我們用的上下橋臂都是N-MOS，下次我們?cè)俳榻B一下這二者的區(qū)別。我覺得，既然BTN內(nèi)部就有一個(gè)半橋，那未必只能用來當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，應(yīng)該還有其他用途，這個(gè)之后用到了再說。

BTN7971B 半橋上橋臂（P-MOS）最大導(dǎo)通阻抗12.8mΩ，典型值7mΩ、下橋臂（N-MOS）最大導(dǎo)通阻抗17.7mΩ，典型值9mΩ（常溫下）；

輸入PWM可達(dá)25KHz；

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)50A；

輸入電壓最大45V；

上下橋臂導(dǎo)通時(shí)的死區(qū)時(shí)間BTN是根據(jù)輸入的PWM來自動(dòng)調(diào)節(jié)的，只能說很方便好吧，不用咱們自己計(jì)算設(shè)置了，能省很多事。

它的SR和IS引腳我沒看懂具體是怎么電流檢測(cè)和保護(hù)電路的，設(shè)計(jì)原理圖的時(shí)候我就沒有用它他們的功能，直接串電阻接地，最好別懸空我覺得，得拉低，防止有噪聲攻擊。

在手冊(cè)里面也給出了官方的電路設(shè)計(jì)，分別有全橋的和半橋兩種。下面是我設(shè)計(jì)的原理圖。

IN和INH引腳是BTN的控制輸入引腳，當(dāng)INH置位高時(shí)，相當(dāng)于BNT開啟，啟用該設(shè)備；不用的時(shí)候INH拉低，通過IN引腳來控制橋臂的某一個(gè)MOS開關(guān)，這個(gè)之后我們介紹改PCB雙功能時(shí)仔細(xì)介紹。

IN和INH輸入引腳需要串聯(lián)10K以內(nèi)的電阻，防止輸入電流過大損害器件，手冊(cè)里面也提到特別注意PCB的布局，因?yàn)檫@種大電流快速切換的電路，在電橋設(shè)計(jì)中，必須減少損耗，這是在所有高功率開關(guān)橋的所必要的。什么回流路徑最短之類的，這個(gè)我自己畫PCB的時(shí)候都沒有注意，說實(shí)話也不會(huì)，不太懂，就沒考慮那么多，打完板子之后測(cè)試能用，能用就行，哈哈。

我們看看一看實(shí)物圖：

這里我們介紹一下：

①雙路PWM控制電機(jī)調(diào)速及正反轉(zhuǎn)：將EN_B（INH）和EN_A（INH）引腳接高電平，PB-（IN）和PB+、PA-和PA+分別接單片機(jī)PWM引腳，分別為真反轉(zhuǎn)PWM，也就是說需要單片機(jī)四個(gè)PWMI/O口；

②將EN_B和EN_A引腳接單片機(jī)PWM引腳，PB-和PB+、PA-和PA+接四個(gè)普通的I/O引腳就可以了，也就是我們用的最多的控制方式0 1或者1 0控制正反轉(zhuǎn)，PWM調(diào)速；

當(dāng)然我建議用第二種，第一種占用PWM引腳有點(diǎn)多，必然就會(huì)多使用一個(gè)定時(shí)器，EB_B、EB_A、EA_B、EA_A、就是兩個(gè)電機(jī)A、B相編碼器，使用定時(shí)器的編碼器模式又得使用兩個(gè)定時(shí)器，所以還是建議用第二種。

之前我還一直在找BTN內(nèi)部電路原理圖，但是沒有，只有手冊(cè)上給的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，也是大致的，所以我就在想這個(gè)控制輸入引腳IN和INH是如何控制內(nèi)部半橋上下橋臂兩個(gè)MOS導(dǎo)通和關(guān)斷的，仔細(xì)研究了一下，我推斷大概是這樣的，拿第二種驅(qū)動(dòng)方式舉例：

當(dāng)EN_B（INH1和INH2）接PWM、PB-（IN1）接0、PB+（IN2）接1，那么IN1的上橋臂P-MOS導(dǎo)通，IN2的下橋臂N-MOS導(dǎo)通，這樣就構(gòu)成了一個(gè)通路，然后INH接PWM控制調(diào)速；同理PB-（IN1）接1、PB+（IN2）接0，那就是反過來了，電機(jī)反轉(zhuǎn)。

當(dāng)然以上只是我的假設(shè)，也有可能和我想的是反過來的，在《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)——運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》里在SVPWM那塊，講的橋臂控制1是上橋臂導(dǎo)通，0是下橋臂導(dǎo)通。

在PCB設(shè)計(jì)中，我把地分成了數(shù)字地和功率地，在PCB中做了隔離，最后用一個(gè)0Ω電阻將兩塊地平面短接“分塊鋪銅，單點(diǎn)接地”。

74HC244D三態(tài)門緩沖器，就是為了起到單片機(jī)與BTN之間的隔離保護(hù)作用，如果想要設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單點(diǎn)的話，我覺得用貼片二極管也可以，選那種導(dǎo)通壓降小一點(diǎn)的。

這里設(shè)計(jì)的是有一處敗筆，就是B電機(jī)的端子我焊在了下面，因?yàn)殡姍C(jī)左右放置的話必然是鏡像，所以引腳應(yīng)該是反過來的，但是我沒有改過來，所以只能焊在下面。

大家應(yīng)該都發(fā)現(xiàn)了原理圖中開關(guān)處的那個(gè)P-MOS，這個(gè)MOS是為了防反接的，其實(shí)也可以不用加，P-MOS導(dǎo)通原理是S（源極）比G（柵極）電壓高就會(huì)導(dǎo)通，所以G直接接地，D（漏極）輸出。

今天的分享就到這里，內(nèi)容也很簡(jiǎn)單，希望還是能夠幫助到一些想要畫電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小白們，原理圖、BOM表、使用手冊(cè)我會(huì)在下面放一個(gè)網(wǎng)盤鏈接，有需要的大家自信添加即可。