最新大总结L298N的详细资料驱动直流电机和步进电机Word文件下载.docx
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正面背面
1.2原理图
1.3各种电机实物接线图
直流电机实物接线图
4相步进电机实物接线图
3相步进电机实物接线图
1.4各种电机原理图
直流电机原理图步进电机原理图
1.5模块接口说明
+5V:
芯片电压5V。
VCC:
电机电压,最大可接50V。
GND:
共地接法。
A-~D-:
输出端,接电机。
A~D+:
为步进电机公共端,模块上接了VCC。
EN1、EN2:
高电平有效,EN1、EN2分别为IN1和IN2、IN3和IN4的使能端。
IN1~IN4:
输入端,输入端电平和输出端电平是对应的。
我正在用L298N驱动我的小车的两个直流减速电机,其实它很好用,
1和15和8引脚直接接地,
4管脚VS接2.5到46的电压,它是用来驱动电机的,
9引脚是用来接4.5到7V的电压的,它是用来驱动L298芯片的,
记住,L298需要从外部接两个电压,一个是给电机的,另一个给L298芯片的
6和11引脚是它的使能端,一个使能端控制一个电机,至于那个控制那个你自己焊接,你可以把它理解为总开关,只有当它们都是高电平的时候两个电机才有可能工作,
5,7,10,12是298的信号输入端和单片机的IO口相连,
2,3,13,14是输出端,
输入5和7控制输出2和3,输入的10,12控制输出的13,14
L298N型驱动器的原理及应用
L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。
其引脚排列如图1中U4所示,1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器,形成电流传感信
L298N的恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N说明及应用
L298是SGS公司的产品,比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部同样包含4通道逻辑驱动电路。
可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机。
L298N芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;
可以直接用单片机的IO口提供信号;
而且电路简单,使用比较方便。
L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS,VSS可接4.5~7V电压。
4脚VS接电源电压,VS电压范围VIH为+2.5~46V。
输出电流可达2.5A,可驱动电感性负载。
1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻,形成电流传感信号。
L298可驱动2个电动机,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之间可分别接电动机,本实验装置我们选用驱动一台电动机。
5,7,10,12脚接输入控制电平,控制电机的正反转。
EnA,EnB接控制使能端,控制电机的停转。
表1是L298N功能逻辑图。
In3,In4的逻辑图与表1相同。
由表1可知EnA为低电平时,输入电平对电机控制起作用,当EnA为高电平,输入电平为一高一低,电机正或反转。
同为低电平电机停止,同为高电平电机刹停。
L298N控制器原理如下:
图3是控制器原理图,由3个虚线框图组成。
下面是3个虚线框图功能:
(1)虚线框图1控制电机正反转,U1A,U2A是比较器,VI来自炉体压强传感器的电压。
当VI>VRBF1时,U1A输出高电平,U2A输出高电平经反相器变为低电平,电机正转。
同理VI<VRBF1时,电机反转。
电机正反转可控制抽气机抽出气体的流量,从而改变炉体压强。
(2)虚线框图2中,U3A,U4A两个比较器组成双限比较器,当VB<VI<VA时输出低电平,当VI>VA,VI<VB时输出高电平。
VA,VB是由炉体压强转感器转换电压的上下限,即反应炉体压强控制范围。
根据工艺要求,我们可自行规定VA,VB的值,只要炉体压强在VA,VB所确定范围之间电机停转(注意VB<VRBF1<VA,如果不在这个范围内,系统不稳定)。
(3)虚线框图3是一个长延时电路。
U5A是一个比较器,Rs1是采样电阻,VRBF2是电机过流电压。
Rs1上电压大于VREF2,电机过流,U5A输出低电平。
由上面可知,框图1控制电机正反转,框图2控制炉体压强的纹波大小。
当炉体压强太小或太大时,电动机转到两端固定位置停止,根据直流电机稳态运行方程[3]:
U=CeФN+RaIa
其中:
Ф为电机每极磁通量;
Ce为电动势常数;
N为电机转数;
Ia为电枢电流;
Ra电枢回路电阻。
电机转数N为0,电机的电流急剧增加,时间过长将会使电机烧坏。
但电机起动时,电机中线圈中的电流也急剧变大,因此我们必须把这两种状态分开。
长延时电路可把这两种状态区分出来。
长延时电路工作原理:
当Rs1过流U5A产生一个负脉冲经过微分后,脉冲触发555的2脚,电路置位,3脚输出高电平,由于放电端7脚开路,C1,R5及U6A组成积分器开始积分,电容C1上的充电电压线性上升,延时运放积分常数为100R5C1。
当C1上充电电压,即6脚电压超过2/3VCC,555电路复位,输出低电平。
电机启动时间一般小于0.8s,C1充电时间一般为0.8~1s。
U5A输出电平与555的3脚输出电平经U7相或,如果U5A输出低电平大于C1充电时间,U7在C1充电后输出低电平由与门U8输入到L298N的6脚ENA端使电机停止。
如果U5A的输出电平小于C1充电时间,6脚不动作电机的正常启动。
长延时电路吸收电机启动过流电压波形,从而使电机正常启动。
下图是其引脚图:
1、15脚是输出电流反馈引脚,其它与L293相同。
在通常使用中这两个引脚也可以直接接地。
上图是其与51单片机连接的电路图。
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L298应用实例
实例一:
用L298驱动两台直流减速电机的电路。
引脚6,9可用于PWM控制。
如果机器人项目只要求直行前进,则可将5,10和7,12两对引脚分别接高电平和低电平,仅用单片机的两个端口给出PWM信号控制6,11即可实现直行、转弯、加减速等动作。
实例二:
用L298实现二相步进电机控制。
步进电机原理及其使用说明
一、前言
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
目前,生产步进电机的厂家的确不少,但具有专业技术人员,能够自行开发,研制的厂家却非常少,大部分的厂家只一、二十人,连最基本的设备都没有。
仅仅处于一种盲目的仿制阶段。
这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。
签于上述情况,我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。
叙述其基本工作原理。
望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。
二、感应子式步进电机工作原理
(一)反应式步进电机原理
由于反应式步进电机工作原理比较简单。
下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构:
电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A'
与齿5相对齐,(A'
就是A,齿5就是齿1)下面是定转子的展开图:
2、旋转:
如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力以下均同)。
如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。
如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。
如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て。
这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。
如按A,C,B,A……通电,电机就反转。
由此可见:
电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。
而方向由导电顺序决定。
不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。
往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态,这样将原来每步1/3て改变为1/6て。
甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3て变为1/12て,1/24て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。
不难推出:
电机定子上有m相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。
并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。
只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。
3、力矩:
电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力F与(dФ/dθ)成正比
其磁通量Ф=Br*S;
Br为磁密;
S为导磁面积;
F与L*D*Br成正比;
L为铁芯有效长度;
D为转子直径;
Br=N·
I/RN·
I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。
力矩=力*半径力矩与电机有效体积*安匝数*磁密成正比(只考虑线性状态)
因此,电机有效体积越大,励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然。
(二)感应子式步进电机
1、特点:
感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比,结构上转子加有永磁体,以提供软磁材料的工作点,而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能,因此该电机效率高,电流小,发热低。
因永磁体的存在,