L298是SGS公司的產(chǎn)品,比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N,內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路�?梢苑奖愕尿�(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī),或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。
L298N芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī),也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī),輸出電壓最高可達(dá)50V,可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓;可以直接用單片機(jī)的IO口提供信號(hào);而且電路簡(jiǎn)單,使用比較方便。
L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)VSS,VSS可接4.5~7 V電壓。4腳VS接電源電壓,VS電壓范圍VIH為+2.5~46 V。輸出電流可達(dá)2.5 A,可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻,形成電流傳感信號(hào)。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī),OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī),本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。5,7,10,12腳接輸入控制電平,控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA,EnB接控制使能端,控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。表1是L298N功能邏輯圖。

In3,In4的邏輯圖與表1相同。由表1可知EnA為低電平時(shí),輸入電平對(duì)電機(jī)控制起作用,當(dāng)EnA為高電平,輸入電平為一高一低,電機(jī)正或反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止,同為高電平電機(jī)剎停。 L298N控制器原理如下:
圖3是控制器原理圖,由3個(gè)虛線框圖組成。
(1)虛線框圖1控制電機(jī)正反轉(zhuǎn),U1A,U2A是比較器,VI來自爐體壓強(qiáng)傳感器的電壓。當(dāng)VI>VRBF1時(shí),U1A輸出高電平,U2A輸出高電平經(jīng)反相器變?yōu)榈碗娖剑姍C(jī)正轉(zhuǎn)。同理VI<VRBF1時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn)。電機(jī)正反轉(zhuǎn)可控制抽氣機(jī)抽出氣體的流量,從而改變爐體壓強(qiáng)。
(2)虛線框圖2中,U3A,U4A兩個(gè)比較器組成雙限比較器,當(dāng)VB<VI<VA時(shí)輸出低電平,當(dāng)VI>VA,VI<VB時(shí)輸出高電平。VA,VB是由爐體壓強(qiáng)轉(zhuǎn)感器轉(zhuǎn)換電壓的上下限,即反應(yīng)爐體壓強(qiáng)控制范圍。根據(jù)工藝要求,我們可自行規(guī)定VA,VB的值,只要爐體壓強(qiáng)在VA,VB所確定范圍之間電機(jī)停轉(zhuǎn)(注意VB<VRBF1<VA,如果不在這個(gè)范圍內(nèi),系統(tǒng)不穩(wěn)定)。
(3)虛線框圖3是一個(gè)長延時(shí)電路。U5A是一個(gè)比較器,Rs1是采樣電阻,VRBF2是電機(jī)過流電壓。Rs1上電壓大于VREF2,電機(jī)過流,U5A輸出低電平。由上面可知,框圖1控制電機(jī)正反轉(zhuǎn),框圖2控制爐體壓強(qiáng)的紋波大小。當(dāng)爐體壓強(qiáng)太小或太大時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)到兩端固定位置停止,根據(jù)直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方程[3]:
U=CeФN+RaIa 其中:Ф為電機(jī)每極磁通量 Ce為電動(dòng)勢(shì)常數(shù); N為電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù); Ia為電樞電流; Ra電樞回路電阻。 電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)N為0,電機(jī)的電流急劇增加,時(shí)間過長將會(huì)使電機(jī)燒壞。但電機(jī)起動(dòng)時(shí),電機(jī)中線圈中的電流也急劇變大,因此我們必須把這兩種狀態(tài)分開。長延時(shí)電路可把這兩種狀態(tài)區(qū)分出來。長延時(shí)電路工作原理:當(dāng)Rs1過流U5A產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖經(jīng)過微分后,脈沖觸發(fā)555的2腳,電路置位,3腳輸出高電平,由于放電端7腳開路,C1,R5及U6A組成積分器開始積分,電容C1上的充電電壓線性上升,延時(shí)運(yùn)放積分常數(shù)為100R5C1。當(dāng)C1上充電電壓,即6腳電壓超過2/3 VCC,555電路復(fù)位,輸出低電平。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間一般小于0.8 s,C1充電時(shí)間一般為0.8~1 s。U5A輸出電平與555的3腳輸出電平經(jīng)U7相或,如果U5A輸出低電平大于C1充電時(shí)間,U7在C1充電后輸出低電平由與門U8輸入到L298N的6腳ENA端使電機(jī)停止。如果U5A的輸出電平小于C1充電時(shí)間,6腳不動(dòng)作電機(jī)的正常啟動(dòng)。長延時(shí)電路吸收電機(jī)啟動(dòng)過流電壓波形,從而使電機(jī)正常啟動(dòng)。 下圖是其引腳圖: 

1、15腳是輸出電流反饋引腳,其它與L293相同。在通常使用中這兩個(gè)引腳也可以直接接地。上圖是其與51單片機(jī)連接的電路圖。
|