在使用ROS机器人构建地图的过程中，需要在房间内自主运行，采集地图信息。这个过程中需要控制电机的正反转，电机的转速，以适应机器人直行，转弯等动作。

　　正反转控制原理有刷电机的正反转非常简单，只需要交换电机供电线正负极，便可以实现电机正反转控制。在自动控制系统中，我们不可能手动去不停交换电机正负极供电顺序，需要使用程序配合硬件电路去实现。

　　如下图所示，使用4个功率管（可以为MOS管或者IGBT）搭建成桥式电路，在桥臂中心引出两根导线，连接到电机的供电引脚上。

　　当使用单片机控制Q2,Q3导通，Q1,Q4截止时。电流经过过电源正极，经过Q3，电机线流到GND。假设这种状态时电机正转。

　　当使用单片机控制Q1,Q4导通，Q2,Q3截止时。电流经过过电源正极，经过Q1，电机线流到GND。假设这种状态时电机反转。

　　通过桥式电路的两种状态切换便可以轻松实现电机正反转控制。对于有刷电机的正反转控制还可以使用2个继电器简单实现，但是这种方式不便于调速控制，这里就不介绍了。

　　从公式中可以看出电机转速n和供电电压成正比。所以通过改变电机供电电压可以达到到调速的目的。

　　在电力电子中可以通过PWM波控制开关管导通与关闭来调制直流电压。并且调制电压满足关系Vout=D*Vin,式中D为PWM波的占空比，等于在一个PWM周期内高电平持续的时间与PWM周期的比值。

　　调速方法：在进行晶体管控制时，可以选择不同的三种斩波方式HPWM-LON,HON-LPWM,PWM-ON-PWM。我通常使用的为HPWM-LON方式即上管PWM，下管导通。

　　H桥电路采用4颗大电流NMOS管，栅极100欧姆电阻起到抑制浪涌电流的作用，10K电阻组成栅源寄生电容泄放回路，栅极二极管提供一个低阻抗MOS管关断路径，加快MOS管关断。（电路中元件参数看根据实际PCB进行调整）

　　半桥驱动电路，当MOS管栅源电压高于阈值电压时MOS管开始导通，IRF3710的阈值电压为4V。但是只是使用4V电压进行驱动MOS管时，MOS管Rds比较大，MOS管不能流过过大电流，如下图所示：

　　从图中可以看出，随着栅源电压的增大MOS管的通流能力也就随着增大。所以在驱动器设计过程中，我使用了12V电源作为MOS管的驱动，当MOS管导通时，MOS能够有很小的Rds,使MOS管有更大的通流能力。

　　电路中C7作为自举电容，当驱动H桥电路中的上桥臂时，由于上桥MOS管源级踩在较高的电压上（24V），所以MOS管G极电压应该比源极高12V时才能够导通（Vgs=36V）,这里利用电容两端电压不能突变的特性，半桥驱动芯片内部电路将MOS管栅极抬升至36V，此时MOS栅源电压满足导通条件。由于自举电容C7需要不断地间隔进行充电，也就导致了此种电路PWM占空比不能达到100%，在编程时需要特别注意。

　　光偶隔离电路，使用光耦器件将驱动器与主控进行电气隔离，防止电机驱动器对主控制器的干扰。关键字：编辑：什么鱼 引用地址：在ROS学习平台中常常使用到的直流电机控制原理与驱动电路

　　作为一种新的光源，近年来各大公司和研究机构对LED 电源 和 驱动 电路 的研究方兴未艾。与荧光灯的 电子 镇流器不同，LED 驱动 电路 的主要功能是将交流电压转换为直流电压，并同时完成与LED的电压和电流的匹配。随着硅 集成电路 电源 电压的直线下降，LED 工作电压越来越多地处于电源输出电压的最佳区间，大多数为低电压 IC 供电的技术也都适用于为LED，特别是大功率 LED供电。再则，LED电源还应能利用低电压IC电源产量逐渐上升带来的规模经济。 （1）LED电源和驱动电路主要技术概况 1）电压变换技术 电源是影响LED光源可靠性和适应性的一个重要组成部分必须作重点考虑。目前我国的市电是220V的交流电，而

　　引言 当代LCD 显示大部分采用的是冷阴极射线荧光灯（CCFL）背光或LED 静态背光，由于CCFL 亮度不易控制并且响应速度慢，造成能源浪费和动态模糊。LED 静态背光效果虽好，但是其耗能也较为严重，另外恒定亮度的背光使得图像的对比度下降，显示效果不理想。对图像RGB 像素进行分析，在某些区域适当地采用低一级亮度的LED 背光，不仅可以节能，而且会扩大图像显示的对比度，消除动态模糊现象。 1 设计方案及其原理 动态背光源表面上是个整体，其实内部在制作原理图时已经将之分成多个区域，分别控制其各自的亮度。可知背光灯的密集度越高，划分的区域越多、面积越小，显示出来的整体效果会越好。但是从成本、经济价值

　　设计 /

　　针对现有 LED 驱动电路存在 电解电容 限制寿命的不足，提出了一种无电解电容的LED驱动电路的设计方法。该方法采用Panasonic松下MIP553内置PFC可调光LED驱动电路的芯片，与外部非隔离底边斩波电路合成作为基本的电路结构，输出稳定的电流用以满足LED工作的需要。同时设计保护电路来保护负载。实验结果表明，控制器芯片能稳定工作，并且可以实现27V的恒压输出和 350mA的恒流输出。 LED(发光二极管)以其节能、环保、高亮度、长寿命等诸多优点成为新一代的绿色照明光源。随着LED照明技术的日渐成熟，它终将用于生活的各个方面，并成为照明光源的新宠。然而，高效率、低成本、高功率因数和长寿命的驱动电源是LED灯发光品质和整体性能

　　设计 /

　　摘 要：为了满足目前CCD测量领域中高速、高精度的测量要求，设计了TCD1304传感器的专用驱动电路。该驱动电路的一大特性就是电子快门，其将光积分时间缩短了一个数量级，至几个微秒，极大地提高了测量速度；同时，通过对CCD输出信号A／D采样分析，实时调节电予快门时间，实现自动调节控制，提高了测量精度。经实验证明，该测量方法在高速实时在线测量领域有很好的应用前景。 0引言 CCD是以电荷包的形式存贮和传递信息的半导体表面器件，目前市场上的CCD器件并未对其驱动信号、输出信号做任何处理。因此，在实际应用中，需要根据CCD的型号、用途和应用领域的不同而设计不同的驱动电路，以及数据采集、处理系统。CCD 的光积分时间决

　　研究 /

　　PART 01 研究介绍 无刷直流电机（BLDCM）具有良好的调速和控制性能，同时又具有功率密度高、功率因数高、结构简单、可靠性高等一列优点，非常适合在农业电动车辆上作为驱动电机使用。但是，无刷直流电机在车辆驱动系统中应用时存在换相转矩脉动较大、无位置传感器控制、制动能量回馈制动困难等一些问题，这也是无刷直流电机没有在电动车辆驱动系统中得以广泛应用的主要原因。为提高无刷直流电动机的性能，研究提出了一种使用单端初级电感变换器（SEPIC）调节无传感器无刷直流（BLDC）电机的组合方法，以改善无刷直流电机速度环和转矩环的控制策略。其中，研究以减小无刷直流电机转矩脉动为目的，基于金鹰优化（GEO）算法和径向基函数神经网络（RBFNN）算

　　转矩脉动抑制方法 /

　　主要介绍基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FP-GA)及EDA方法学的永磁无刷直流电机控制系统的电子电路设计。FPGA是一种高密度可编程逻辑器件，其逻辑功能的实现是通过把设计生成的数据文件配置进芯片内部的静态配置数据存储器(SRAM)来完成的，具有可重复编程性，可以灵活实现各种逻辑功能。 与ASIC不同的是，PCA本身只是标准的单元阵列，没有一般IC所具有的功能，但用户可以根据需要，通过专门的布局布线工具对其内部进行重新编程，在最短的时间内设计出自己专用的集成电路，从而大大提高了产品的竞争力。由于它以纯硬件的方式进行并行处理，而且不占用CPU资源，所以可以使系统达到很高的性能。这种新

　　控制电路 /

　　BLDC电机的控制电路 如果需要电机转动起来，需要给电机转子一个旋转的磁场。对于三相无刷直流电机来说，直流电压源只为三相逆变器提供恒定电压，所以需要通过三相逆变器将直流电转换成三相电流，依次为不同线圈对通电。 BLDC电机通过下图所示三相逆变器电路可以实现电机的换向逻辑，实质上就是通过控制Q0~Q5开关的导通和切断，来控制右侧A、B、C三相电机定子上产生所需要的正弦电压，那么我们需要控制的也就是这六个开关的开关周期。这里涉及到了一个算法，后面我们会讲到，就是空调矢量脉宽调制（SVPWM）。 下图的BLDC电机在非驱动端的定子中嵌入了三个霍尔传感器。上文我们讲到了，当电机每转过60个电角度，其中一个霍尔传感器就会改变状态。

　　控制的概念及原理 /

　　13页

　　设计

　　及并联特性研究

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