H橋功率驅(qū)動(dòng)電路可應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)、交流電機(jī)及直流電機(jī)等的驅(qū)動(dòng)。永磁步進(jìn)電機(jī)或混合式步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁繞組都必須用雙極性電源供電，也就是說(shuō)繞組有時(shí)需正向電流，有時(shí)需反向電流，這樣繞組電源需用H橋驅(qū)動(dòng)。本文以兩相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為例來(lái)設(shè)計(jì)H橋驅(qū)動(dòng)電路。

4個(gè)開(kāi)關(guān)K1和K4，K2和K3分別受控制信號(hào)a，b的控制，當(dāng)控制信號(hào)使開(kāi)關(guān)K1，K4合上，K2，K3斷開(kāi)時(shí)，電流在線圈中的流向如圖1(a)，當(dāng)控制信號(hào)使開(kāi)關(guān)K2，K3合上，K1，K4斷開(kāi)時(shí)，電流在線圈中的流向如圖1(b)所示。4個(gè)二極管VD1，VD2，VD3，VD4為續(xù)流二極管，它們所起的作用是：當(dāng)K1，K4開(kāi)關(guān)受控制由閉合轉(zhuǎn)向斷開(kāi)時(shí)，由于此時(shí)線圈繞組AB上的電流不能突變，仍需按原電流方向流動(dòng)(即A→B)，此時(shí)由VD3，VD2來(lái)提供回路。因此，電流在K1，K4關(guān)斷的瞬間由地→VD3→線圈繞組AB→VD2→電源+Vs形成續(xù)流回路。同理，在圖1(b)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)K2，K3關(guān)斷的瞬間，由二極管VD4，VD1提供線圈繞組的續(xù)流，電流回路為地→VD4→線圈繞組BA→VD1→電源+Vs。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中，實(shí)現(xiàn)上述開(kāi)關(guān)功能的元件在實(shí)際電路中常采用功率MOSFET管。

由步進(jìn)電機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)電路原理可知，電流在繞組中流動(dòng)是兩個(gè)完全相反的方向。推動(dòng)級(jí)的信號(hào)邏輯應(yīng)使對(duì)角線晶體管不能同時(shí)導(dǎo)通，以免造成高低壓管的直通。

另外，步進(jìn)電機(jī)的繞組是感性負(fù)載，在通電時(shí)，隨著電機(jī)運(yùn)行頻率的升高，而過(guò)渡的時(shí)間常不變，使得繞組電流還沒(méi)來(lái)得及達(dá)到穩(wěn)態(tài)值又被切斷，平均電流變小，輸出力矩下降，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率高到一定的時(shí)候?qū)a(chǎn)生堵轉(zhuǎn)或失步現(xiàn)象。因此，步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)除了電機(jī)的設(shè)計(jì)盡量地減少繞組電感量外，還要對(duì)驅(qū)動(dòng)電源采取措施，也就是提高導(dǎo)通相電流的前后沿陡度以提高電機(jī)運(yùn)行的性能。

步進(jìn)電機(jī)的缺陷是高頻出力不足，低頻振蕩，步進(jìn)電機(jī)的性能除電機(jī)自身固有的性能外，驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電源也直接影響電機(jī)的特性。要想改善步進(jìn)電機(jī)的頻率特性，就必須提高電源電壓。

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