电机番外篇----电机驱动芯片

一、L298N

L298N电机驱动芯片是由意大利芯片公司SGS-Thomson Microeletronics（简称ST意法半导体公司）生产的一款电机驱动芯片。

1，L298N是什么

L298N电机驱动芯片是由Multiwatt封装，N是L298的封装标识符。还有另外不同的封装方式：

1. P立式封装
2. HN侧安封装

 

	L298N技术参数
工作电压	DC 46V（max)
工作温度	-25°~130°C
电源电压	4.5V~7V
耗散功率	25000mW
输出电流	4A（MAX）、瞬间峰值电流可达3A、持续工作电流为2A
控制方式	TTL逻辑电平信号
Pin脚数	15
输出接口数	4
通道数	2
主要特点	发热量低、抗干扰能力强、驱动能力强、可靠性高（过热自断和续流保护二极管）

2、L298N的组成

L298N电机驱动芯片由两个核心组件构成（重点讲讲78M05的特性和使用）：

• L298N驱动芯片
• 7805稳压芯片

 78M05稳压器

 7805是一种三端口高性能线性稳压器，具有多种保护功能。有三个端口分别是输入端子、公共端子、输出端子。以TO-220封装

	78M05技术参数
输入电压	35V
输出电压	5V
输出电流	0.5A（MAX）
工作温度	-65°~150°C
引脚数	3
热阻	100°C/W
储存温度范围	-65°~150°C
主要特点	78M05还具有过流过热时关断的保护功能，内部有短路限流和内部热过载保护。

78M05稳压模块能否生效完全取决于5V使能跳帽是否启用（拔掉禁用、插入启用，默认是板载连通的），这里分两种情况，接通和未接通。

3、L298N电机驱动原理

• H桥----------控制电机旋转方向
• PWM--------控制电机速度

 H桥电路

 

H桥 ，全称H-Bridge ,因为形状像字母而得名。H桥又四个三极管组成。Q1、Q2、Q3、Q4的四个开关分别控制电机正转、反转。而D1、D2、D3、D4是四个续流二极管，抵消反电动势的作用，用来保护电路。

电机正转 

 电机反转

	Q1	Q2	Q3	Q4
电机正转	高	低	低	高
电机反转	低	高	高	低

电机损坏 

如果Q1和Q2导通，则会造成电机损坏。

 PWM调速

PWM（Pulse Width Modulation)-------脉冲宽度调制技术，通过一系列的脉冲宽度进行调制，来获得所需要的波形。有两个参数很重要：频率和占空比

频率

频率=1/周期,单位是HZ（赫兹）

周期指的是完成一次动作所需要的时间

占空比

就是高电平（脉宽）在一个周期内所占的比例，

 占空比越大，脉宽就越大，电压也就越大；占空比越小，脉宽就越小，电压也就越小。又因为电压与电机的转速成正比（因为在直流有刷线圈中给线圈通的电压越大，电流也就越大，根据安培定律，电流越大，安培力也就越大，线圈转动的也就越快，线圈又带动电机轴转动，所以电压越大，电机转的就越快）

因此，我们可以调节单位时间内脉冲的个数，就可以实现调节占空比进而调节电压。

二、L293D

L293D电机驱动芯片是由日本Renesas Technology 公司生产的，一款高性能、高效率的电机驱动芯片，（这里讲解一下关于D和N代表什么含义，D指的是双通道或双电机驱动，N是代表芯片的版本或者是改进型）。

引脚编号	引脚名称	功能描述
1	ENABLE1	使能端，控制输入1和输入2的正常工作
2	INPUT1	输入引脚1
3	OUTPUT1	输出引脚1
4-5/12-13	GND	接地端
6	OUTPUT2	输出引脚2
7	INPUT2	输入引脚2
8-16	Vss	S=series 表示公共连接的意思，通常指电路公共接地端电压
9	ENABLE2	使能端，控制输入3和输入4的正常工作
10	INPUT3	输入引脚3
11	OUTPUT3	输出引脚3
14	OUTPUT4	输出引脚4
15	INPUT4	输入引脚4

L293D是一款双通道H桥电机驱动器，能够驱动一对直流电机或单个步进电机。这意味着它可以单独驱动多达两个电机。L293D最常用于驱动电机，弹也可以驱动任何感性负载，它能够驱动四个螺线管、四个单向直流电机、两个双向直流电机或一个步进电机。

	L293D电机
工作电压	4.5V~36V
输入电压	5V
输出电流	600mA
峰值电流	高电平1.2A、低电平0.6A
工作温度	-40°~150°C
Pin脚数	16 个引脚
输入引脚	2个
接地引脚	4个
启用引脚	1个

2、L293D电机的组成

由四个运算放大电路组成，也就对应着两组半桥，每组半桥可以控制一个电机的正反转。L293D也具有保护电路和稳压电路。

三、TB6612FNG

TB6612FNG是东芝半导体推出的一款电机驱动芯片。一个TB6612可以驱动两个电机，每一个都有两个逻辑输入引脚，一个输出引脚和一个PWM引脚。没错，它也是用H桥电路的工作原理驱动的。

	TB6612FNG
输入电压	15V
输出电流	1.2A
峰值电流	3.2A
工作温度	-20~85°C
Pin脚数	16

2，TB6612引脚连接

引脚	连接
PWMA	A通道的PWM输入
AIN1	A通道逻辑输入1引脚
AIN2	A通道逻辑输入2引脚
STBY	待机引脚，低电平待机模式，高电平开始工作
BIN1	B通道逻辑输入1引脚
BIN2	B通道逻辑输入2引脚
PWMB	B通道PWM输入引脚
GND	地
VM	电源输入正极，最大接15V
VCC	逻辑电源正极，接3.3V
AO1	A通道输出1引脚
AO2	A通道输出2引脚
BO1	B通道输出1引脚
BO2	B通道输出2引脚

3，电机驱动真值表

	停止	正转	反转
AIN1	0	1	0
AIN2	0	0	1
BIN1	0	1	0
BIN2	0	0	1

需要注意的是TB6612FNG的STBY位要置1也就是高电平，TB6612FNG才能正常工作。

4，PWM调速（这点与L298N电机调速原理相同，可以往上翻，这里不坐过多描述）

	L298N	L293D	TB6612FNG
类型	双H桥驱动芯片	双H桥驱动芯片	双H桥驱动芯片
最大输出电流	2A	1A	1.2A
工作电压	5~35V	4.5V~36V	3~13.5V
应用领域	小型机器人、模型车	低功率电机驱动应用	两电机驱动
控制方式	ENA,ENB为使能高电平	EN1,EN2为使能高电平	STBY为电源启动端
电机调速	PWM调速	PWM调速	PWM调速