pwm控制直流电机转速流程图_微型直流电机的正反转与调速原理

微型直流电机在日常生生活中应用广泛，如电动螺丝刀、电动玩具汽车、电动牙刷、剃须刀、美容仪等都会用到微型直流电机，直流电机能通过把电能转化为机械能来驱动电子产品运转。在微型直流电机应用中，有的产品需要对直流电机转速控制调节，有的需要正反转，它人是如何实现这些控制的呢？下面我们来了解微型直流电机的转速调节与正反转原理。

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图1

直流电机连接上直流电源之后，便会开始转动，电源反接便会反向转动，这些都是基本常识，但是在微型直流电机应用中，需要直流电机在不同的转速下工作，这样该如何操作？

首先，我们先了解微型直流电机的调速原理，以12V微型直流电机为例，我们在直流电机上接入12V的直流电，电机便会满速度转动，在以前的文章中我们提过，电压越大转速就会越快，反之就会越慢，同理，我们如果将12V的电压降至6V，那么直流电机就会已1/2的速度运转(例如：12V转速为7000转，那么6V为4500转)。所以想要控制直流电机的转速只需要控制电压即可

我们把三极管做为驱动器来驱动微型直流电机，那么，微型电机作为负载接在三极管的集电极上，基极由单片机控制。如图2所示(M代表电机)

图2

当三极管导通，电压输出高时，直流电机通电时，便高速运转，当输出电压低时，三极管便会截止，直流电机两端就没有电压，电机便会停止转动。我们可以利用PWM信号即可控制直流电机电压，可实现控制直流电机的转速。

• PWM：脉冲宽度调制技术，频率与占空比是非常重要的两个参数。

1. 频率：周期的倒数；
2. 占空比：高电压在一个周期内所占的比例。

图3

从图3中可以看出，频率(F)的值为1/(T1+T2)，占空比(D)的值为T1/(T1+T2)，可以通过改变脉冲个数调频，改变占空比来调压。因为占空比越大，平均电压也会越大，幅度也越大，同理，占空比越小，所得到的平均电压就越小，幅度也越就会越小。

所以我们只要改变PWM的占空比就能改变微型直流电机两端的平均电压，这样就实现了对直流电机的调速。

除了调速之外，像汽车玩具、电动螺丝刀等工具需要进行正反转调速，前面提过直流电机线路反接就可进行反转，但是在实际应用中，就需要通过H桥电路的方法来实现正反转调速。电路原理如图4所示 .

图4

从上图中可以看到，H桥电路是由4个功率电子开关组成(可以为晶体管或MOS管)，电子开关两两构成桥臂，在同一时间，只要对角的两个电子开关导通另外两个截止，且每个桥臂的上下管不能同时导通。通过这个电路就可以实现电机的正反转调速。

• 如果要实现直流电机正反转调速，需要设置

1. A控制端：高电平，控制三极管R4导通；
2. B控制端：高电平，控制三极管R3截止；
3. C控制端：低电平，控制三极管R1导通；
4. D控制端：低电平，控制三极管R2截止。

通过以上操作，即实现三极管R2和R3截止，三极管R1和R4导通，电流的流向为：VCC→R1→直流电机→R4→GND，实现直流电机的正转，如图5所示。

图5

只需要给R4加载PWM信号即可实现电机转速的调节

• 同理，直流电机反转调速设置

1. A控制端：低电平，控制三极管R4截止；
2. B控制端：低电平，控制三极管R3导通；
3. C控制端：高电平，控制三极管R1截止；
4. D控制端：高电平，控制三极管R2导通。

通过以上操作，即实现三极管R1和R4截止，三极管R2和R3导通，电流的流向为：VCC→R3→直流电机→R2→GND，实现电机的反转，如图6所示。

图6

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