H桥操作原则 - 什么是H桥电路？
　　在驾驶和控制直流电动机时，基本和广泛使用的电路是H桥。可以在Ti的数据表中看到一个示例。

　　如图1所示，H桥由四个开关组成，通常使用金属 - 氧化物 - 氧化型野外效应晶体管（MOSFET）在DC电机周围的“ H”形拓扑结构中实现。

　　直流电动机控制的标准H桥电路

　　图1。直流电动机控制的标准H桥电路
　　H桥可以是直流电动机控制的有用电路，因为它通过选择性地打开和关闭这些开关来控制电动机的方向和速度。

　　如图2所示，通过在SW2和SW3关闭时打开SW1和SW4，我们可以控制电动机跨电动机的特定方向的电流流动，从而导致它沿一个方向转动。

　　有选择地打开和关闭这些开关将控制电动机的速度和方向图2。 选择性地打开和关闭这些开关将控制电动机的速度和方向为了朝相反的方向转动电动机，我们同时打开SW2和SW3时，将SW1和SW4留下。
　　非重叠或互补的PWM

　　实际上，H桥中的开关实际上是使用MOSFET实现的，如图3所示。

　　使用MOSFET的H桥实施
　　图3。 使用MOSFET的H桥实施
　　尽管并非总是如此，但通常设计了H-Bridges，以便将高侧开关（即连接到VDD的FET）作为PMOS设备实现。而低侧开关（即，连接到GND的FET）作为NMOS设备实现。
　　在驱动电动机方面，我们要控制的主要两件事是它的速度和方向。在实践中这样做，使用PWM驱动MOSFET大门是标准的。使用PWM，我们可以通过控制电动机的占空比（即打开时间的百分比）来控制电动机的速度，这样我们就可以为电动机提供尽可能多或少的功率。
　　在图3中进一步显示，Q1和Q4的门以及Q2和Q3的门是由彼此互补的信号驱动的。这种控制方案，其中多个门是由PWM信号驱动180°  [视频]彼此驱动的，被称为互补PWM。

　　如图4所示，此设置可确保当Q1的门较低时，Q4的门同时高。

　　互补的PWM信号
　　图4。互补的PWM信号
　　由于Q1是PMO，而Q4是NMO，因此此操作同时关闭开关Q1和Q4，从而使电动机跨电动机的正向流动。在此期间，必须打开Q2和Q3，这意味着Q2的门很高，而Q3的门很低。
　　电动机控制安全：PWM射门
　　在H桥中与互补的PWM一起工作时，一个主要考虑因素是短路可能的可能性，也称为“射击”。

　　如图5所示，如果同时打开同一腿的两个开关，则H-Bridge配置会产生直接短与接地之间的直接短路。

　　如果同时打开同一腿上的两个开关，可能会发生射击图5。如果同时打开同一腿的两个开关，可能会发生射门这种情况可能非常危险，因为它可能导致晶体管和整个电路的过热和损坏。
　　由于固有的设备延迟和非理想性，例如栅极电容和二极管反向恢复效应，因此射击成为基于FET的H桥的主要考虑因素。这些效果的结果是，MOSFET不是理想的开关，并且何时打开/关闭栅极控制信号与MOSFET本身打开/关闭之间存在很小的时间延迟。
　　由于这种延迟，互补的PWM信号可能会意外地导致同一条腿上的H桥MOSFET同时打开，从而导致射击。
　　DC电机控制的PWM死时间
　　为了说明由FET非理想性引起的射击，标准解决方案正在对PWM控制中实施死时间。

　　在直流电动机控制的背景下，停止时间是少数时间插入的PWM信号的开关边缘，该信号的开关边缘驱动器在同一H桥腿上开关（图6）。

　　互补PWM信号之间的死时间。

　　图6。互补的PWM信号之间的停电时间。图像由Widodo等人提供通过在一个FET关闭和另一个FEN开启时留下时间缓冲，消亡时间可以防止射击通过确保同一腿上没有两个晶体管同时发生。
　　尽管存在停电电路，但通常是在固件中实现的，在该固件中，微控制器（MCU）计时器可以在互补信号之间生成所需的死时间。