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场效应管驱动直流电机电路(P沟道场效应管驱动电路)

场效应管(FET)是一种常用的电子元件,具有在低电压下高电流驱动能力的优点,因此被广泛应用于直流电机的驱动电路中。P沟道场效应管(P-channel FET)由于其特殊的结构与性能,成为直流电机驱动电路中的主要选择。
P沟道场效应管驱动电路的基本结构包括电源、触发电路、继电器和直流电机。其工作原理是通过控制P沟道FET的栅极电压,从而改变其导电特性,实现对直流电机的启动、停止和速度控制。
在P沟道场效应管驱动电路中,电源提供所需的电压和电流。触发电路根据控制信号来改变P沟道FET的栅极电压,控制其导通与截止。继电器起到开关的作用,用来将电源与直流电机连接或断开。直流电机则根据电路的控制信号,实现旋转的动作。
P沟道场效应管驱动电路具有以下优点:由于P沟道FET具有较低的导通电阻,因此能够较好地传递电流,提高电机的驱动效率;P沟道FET的启动与停止速度快,可快速响应操作需求;该驱动电路采用电子开关,无需机械接触,从而减少了因接触磨损而引起的故障。
P沟道场效应管驱动电路也存在一些限制。其驱动能力受限,只能驱动小功率的直流电机;P沟道FET的静态功耗较大,需要较高的控制电压;在高温环境下,其可靠性和寿命可能受到影响。
P沟道场效应管驱动直流电机电路能够有效地实现对直流电机的控制与驱动。在小功率要求和高响应性的应用中,P沟道场效应管驱动电路发挥着重要作用,并且有着广泛的应用前景。
场效应管驱动直流电机电路(P沟道场效应管驱动电路)

您的图中的 D1 不是肖特基二极管; 而是稳压管;目的是在MOS管关断的瞬间, 将反向电动势的顶峰电压通过D1稳压管钳位, 以保护MOS管; 并在转子电机惯性"发"电的阶段提供放电回路;
其实一般不太这么用, 而是如后面我提供的截图这样来用: 这时的D1就采用最为普通二极管即可; 在MOS管关断瞬间二极管将为关断时的瞬间尖峰电压提供放电回路; 并在电子因转子的惯性,对外"发"电的阶段也提供了放电回路;
以上两点请认真看; 建议采用我在第二点中提到的截图方案; D1二极管-------业内俗称"续流二极管", 这个名字描述得非常到位; 关于为什么要加入这个续流二极管,我在第1点第2点中都稍稍提到了:
电机的感性特点,让电机在PWM关断瞬间将产生尖峰高压;
电机的转子运动惯性让电关断前期处于发电机状态;
这两个能量都需要有放电的回路,于是续流二极管就出现了;(大禹制水在疏不在堵)
要不然这些能量会以电压的形式叠加在MOS管上,从而造成MOS管因过压而损坏;
关于10K电阻,一般称之为:"对地电阻"或"下拉电阻"; 不用问题也不是很大; 一般来说PWM都是由特定IC 或 MCU 产生, 而在上电瞬间MCU I/O口的输出状态极不稳定,这时,存在的这个下拉电阻可以保证MCU在上电复位的过程中保持I/O口输出的是可靠的低电平;
下面来看看我的截图, 注意截图中的二极管采用普通二极管即可, 但二极管耐流大小最好超过电机工作电流的2倍; 下图的MOS的D极(漏极)的电压将被续流二极管钳位在BAT+这个电压点; 下面上图:
场效应管驱动电路

场效应管的驱动电压是2~4V(极值20V),驱动电流约100nA。场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型(junction FET—JFET)和金属 - 氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor FET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(107~1015Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
P沟道场效应管驱动电路

问题所在:
这个电路实际上一直使得P沟道的场效应管导通,p沟道的驱动原理和PNP三极管类似,当基极的电压低于发射机时,PNP三极管导通,同理,当P沟道场效应管栅极(G)电压低于源极(S)时,场效应管导通,51单片机的控制电压0-5V,无论如何都低于你的24V源极电压,所以你的场效应管一直处于导通状况,以至于你的单片机控制信号没有意义,无法完成你想要的开关状态。
解决办法:
一:想办法让你的单片机工作在19-24V之间,实际上对于单片机来说也就是0-5V,这样之后你的这个驱动电路就不用改了。最简单的方法就是用N个二极管串在单片机的接地脚上再接上电路的地线上,让接地脚的电压刚好19V。不过这样做成本增加,电路能耗效率也低,如果用作实验就无所谓了。
二:将P沟道场效应管换成N沟道,源极接地,栅极接单片机控制,漏极接应用电路的地端,应用电路的红端接24V,不过这样一来电路可能就需要改动了。
三:在单片机和场效应管之间再接一级放大电路,如图,不用多说,你会明白的。
光耦驱动场效应管电路

IRFZ24N是绝缘栅型N沟道场效应管,顾名思义,g栅极与其它各电极是绝缘的,只要电压,不需电流。只要电压大于开启电压,就能导通,显然12v应该大于它的导通电压了。
可以在R3后用一个电阻接地(分压),使光耦未导通时g栅极电压Ugs小于IRFZ24N的开启电压。。。这个接地电阻即所谓的“下拉电阻”,下拉到地,确保截止。
大功率场效应管驱动电路

128个大功率场效应管可以直接并联,增加电流量,但是在并联场效应管的时候需要注意以下事项:
为了安全使用场效应管,应该在线路的设计中不能超过管的耗散功率,最大漏源电压、最大栅源电压和最大瞬时电流;
各类型场效应管在使用时,都要严格按要求的偏置接人电路中,要遵守场效应管偏置的极性;
第三是MOS场效应管由于输人阻抗极高,所以在运输、贮藏中必须将引出脚短路,要用金属屏蔽包装,降低电流过高的风险;
第四就是为了防止场效应管栅极感应击穿,要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的增强效果。
今天的关于场效应管驱动直流电机电路(P沟道场效应管驱动电路)的知识介绍就讲到这里,如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。