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时间:2017-12-20
《l298n的说明及应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、L298N的说明及应用恒压恒流桥式驱动芯片L298NL298是SGS公司的产品,比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机。L298N芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用单片机的IO口提供信号;而且电路简单,使用比较方便。L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS,VSS可接4.5~7V电压。4脚VS接电源电压,VS电压范围VIH为+2.5~46V。输出电流可达2.
2、5A,可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻,形成电流传感信号。L298可驱动2个电动机,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之间可分别接电动机,5(IN1),7(IN2),10(IN3),12(IN4)脚接输入控制电平,控制电机的正反转,这四个引脚输入PWM脉冲,假设IN1输入一个PWM脉冲,IN2输入与IN1相反的PWM脉冲电机正转,相反的PWM可以由程序设置或者在IN2的输入前加一个反相器也可实现,建议使用程序设置方便简单,以减少硬件电路避免出现更多问题,若要实现电机的反转,则IN1、IN2
3、输入与正转相反的脉冲即可实现,EN1、EN2接控制使能端,控制电机的停转。当使能端为低电平时,芯片不会工作。L298使能端为高电平使能,使能端EN1、EN2可以接I/O口控制也可直接接电源正一直使能,至于使能端是接固定电平还是接I/O口,是具体情况而定,若I/O口资源够用可接I/O口控制,若I/O口不够用,可直接接高电平,同时,控制电机的PWM脉冲也可以从两个使能端输入,那么四个输入引脚IN1、IN2、IN3、IN4只需设置为相应的高低电平可以控制电机的正反转,假如IN1给固定高电平,IN2给固定低电平电机正传,那么IN1给低IN2给
4、高就可实现反转,IN3、IN4同理。初学者可按此方式理解很容易,待入门后在可研究其他资料上的使用方法,切勿越看越混受其误导。表1是L298N功能逻辑图。 In3,In4的逻辑图与表1相同。这里使能端接固定电平使用方法,表中当IN1、IN2全为高电平或全为低电平,不用管它是刹停还是停止,最终效果是一样的,说简单一点就是使电机停止,关于刹停和停止的更深层次的含义且放到日后入门后在研究不迟。由表1可知L298N控制器原理如下:图3是控制器原理图,由3个虚线框图组成。下面是3个虚线框图功能: (1)虚线框图1控制电机正反转,U1A,U2A
5、是比较器,VI来自炉体压强传感器的电压。当VI>VRBF1时,U1A输出高电平,U2A输出高电平经反相器变为低电平,电机正转。同理VI<VRBF1时,电机反转。电机正反转可控制抽气机抽出气体的流量,从而改变炉体压强。 (2)虚线框图2中,U3A,U4A两个比较器组成双限比较器,当VB<VI<VA时输出低电平,当VI>VA,VI<VB时输出高电平。VA,VB是由炉体压强转感器转换电压的上下限,即反应炉体压强控制范围。根据工艺要求,我们可自行规定VA,VB的值,只要炉体压强在VA,VB所确定范围之间电机停转(注意VB<VRBF1<VA,
6、如果不在这个范围内,系统不稳定)。 (3)虚线框图3是一个长延时电路。U5A是一个比较器,Rs1是采样电阻,VRBF2是电机过流电压。Rs1上电压大于VREF2,电机过流,U5A输出低电平。由上面可知,框图1控制电机正反转,框图2控制炉体压强的纹波大小。当炉体压强太小或太大时,电动机转到两端固定位置停止,根据直流电机稳态运行方程[3]:U=CeФN+RaIa其中:Ф为电机每极磁通量; Ce为电动势常数; N为电机转数; Ia为电枢电流; Ra电枢回路电阻。电机转数N为0,电机的电流急剧增加,时间过长将会使电机烧坏。但电
7、机起动时,电机中线圈中的电流也急剧变大,因此我们必须把这两种状态分开。长延时电路可把这两种状态区分出来。长延时电路工作原理:当Rs1过流U5A产生一个负脉冲经过微分后,脉冲触发555的2脚,电路置位,3脚输出高电平,由于放电端7脚开路,C1,R5及U6A组成积分器开始积分,电容C1上的充电电压线性上升,延时运放积分常数为100R5C1。当C1上充电电压,即6脚电压超过2/3VCC,555电路复位,输出低电平。电机启动时间一般小于0.8s,C1充电时间一般为0.8~1s。U5A输出电平与555的3脚输出电平经U7相或,如果U5A输出低电
8、平大于C1充电时间,U7在C1充电后输出低电平由与门U8输入到L298N的6脚ENA端使电机停止。如果U5A的输出电平小于C1充电时间,6脚不动作电机的正常启动。长延时电路吸收电机启动过流电压波形,从而使电机正常启动。下
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