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对于普通的直流电机，只要在电机的两根线上接上电源电机就转动，导线反接后，电机就发转。如果，电机两端的电压为额定电压，则电机满速运转，如果电压为额定电压的一半，则电机以一般的速度运转。所以电机调速的手段就是更变电机两端的电压，而通常的做法就是通过PWM来实现电机调速。 1PWM电机调速的原理所谓PWM就是脉冲宽度调制，对于方波而言，一个完整的周期是由高电平脉冲和低电平脉冲所构成的，高电平所占周期的比例就是占空比。占空比越大的话，那么波形的平均电压越大；占空比越小，波形的平均电压也就越小。所以，如果把PWM信号接在电机的控制端，则通过改变占空比，则实现了电机两端电压的调节，由此实现了电机转速的调节。两个极端的例子：如果占空比为100%，则电压最大；如果占空比为0，则电压为0。如下图所示，方波占空比越大，则对应正弦波的幅值越大，占空比越小，则对应正弦波的幅值越小。这就是正弦波驱动电机的原理。 2电机调速简单电路的实现只控制电机一个方向的调速时，可以通过如下的电路模型来实现。在选型时需要根据电流大小、电压大小来合理选择三极管的型号。 在三极管的控制端，调节PWM的占空比可以实现调节电机两端电压的大小，从而实现了调速功能。对于左侧的NPN而言，占空比越大，那么电机转速越快；对于右侧的PNP三极管而言，如果占空比越小，则电机转速越大。 3电机正转调速为了控制电机的正转和反转，可以设计一个H桥驱动电路来实现电机正转和反转，并实现调速，电机正转调速的电路原理图如下图所示。 上图中，C端为低电平、B端为高电平，则三极管Q2和Q3截止。D端为低电平，A端为PWM信号，则电机实现正转，并且PWM信号的占空比越大，电机转速越快。实现了电机的正转调速。电流方向如图中黄色箭头所示。 4电机反转调速上边实现了电机的正转，只需要让相对位置的三极管导通即可实现电机的反转，反转电路如下图所示。 A端为低电平，D为高电平，则三极管Q1和Q4截止。B端低电平，C端为PWM则电机反转，电流方向如图中的黄色箭头所示，调节PWM的占空比可以实现反转调速，占空比越大，则转速越快；占空比越小，则转速越慢。 5分立元器件和电机专用IC的优缺点对比上面介绍的是电机调速的原理，电路是通过分立元器件来搭建的，细心的朋友可能会发现，如果桥臂的上下管同时导通则会导致管子电流过大从而烧坏管子，其实这就是死区控制。对于分立元器件而言，死区不好控制，并且元器件占用空间较大，这就是分立元器件搭建控制电路的缺点。目前有很多电机驱动专用IC，这类IC一般都有死区控制，并且占用较少的PCB空间，所以专用IC方案优势更加明显。 |
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