风筝
发表于: 2019-1-22 22:26:12 | 显示全部楼层

在本篇文章中,我们将深入了解L293D。 L293D是用于驱动电机的最广泛使用的IC,有必要了解它的理论、图表、仿真和引脚排列。在这里,我们将讨论所有这些主题。


L293D和电机

在学术机器人中使用的电动机通常工作在5、6、9、12或24伏。根据型号、制造方法、价格等,它们的电流约为100 mA至5A。您可以通过多种方式使用电机。一种方法是将其直接连接到电池,然后以特定方向以最大速度旋转,但实际上,我们需要控制电机(开关、速度控制、方向控制和位置控制)。


因此,我们必须使用控制器(逻辑电路或微控制器或PC或计算机)来控制电机。但是,如您所知,微控制器的输出为5V和200mA,无法旋转电机。因此,我们需要中间电路将控制器连接到电机,称为驱动器。


L293D是市场上最受欢迎的驱动程序之一。有几个原因使L293D成为用户的首选驱动因素,例如价格便宜(与其他驱动器相比)、形状和尺寸合适、易于控制、无需保护电路和二极管、无需散热片和良好的电阻温度以及高速变化。该IC可以设置电压为5V至36V,电流高达600 mA的电机。但是,它可以在100微秒内承受高达1200 mA的电流且不重复。该IC的频率为5 kHz。如果您的电机符合这些规格,请不要犹豫使用L293D。

l293d-ic.jpg


L293D功能和规格

L293和L293D器件是四倍高电流半桥驱动器。 L293设计用于在4.5 V至36 V的电压下提供高达1 A的双向驱动电流;L293D设计用于在4.5 V至36 V的电压下提供高达600 mA的双向驱动电流。两种器件均为设计用于驱动感应负载,如继电器、螺线管、直流和双极步进电机,以及正电源应用中的其他高电流/高压负载。


每个输出都是一个完整的图腾柱驱动电路,带有达林顿晶体管接收器和伪达林顿源。驱动程序成对启用,驱动程序1和2由1、2EN启用,驱动程序3和4由3、4EN启用。 L293和L293D可以在0°C至70°C操作。


其他重要的L293D特性包括:

●    宽电源电压范围:4.5 V至36 V.

●    独立的输入逻辑电源

●    内部ESD保护

●    高噪声抗扰度输入

●    输出电流每通道1 A(L293D为600 mA)

●    峰值输出电流每通道2 A(L293D为1.2 A)

●    用于感应瞬态抑制的输出钳位二极管(L293D)


总体L293D图

下图说明了L293D图。所有必要的信息都在图像中提供,并且不言自明。

Diagraml-1200.jpg


仿真 -  L293

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H桥和半H桥

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H桥(H Bridge)是一种电子电路,其能够以相反方向跨负载施加电压。这些电路通常用于机器人和其他应用,以允许直流电机向前或向后运行。


术语H桥来自这种电路的典型图形表示。 H桥由四个开关(固态或机械)构成。当开关S1和S4(根据第一图)闭合(并且S2和S3断开)时,将在电动机上施加正电压。通过打开S1和S4开关并关闭S2和S3开关,该电压反转,允许电机反向操作。


使用上面的命名法,开关S1和S2不应同时闭合,因为这会导致输入电压源短路。这同样适用于开关S3和S4。这种情况称为贯通(shoot-through)。


仿真 -  H桥

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仿真 -  H桥 - 指南

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但L293是一个四重半h桥。半个H桥将输出引脚连接到Vcc或接地或断开它。使用一个可以打开或关闭直流电机或应用于制动但不能反转电机。要反转直流电机,您需要两个H桥的两半。

Half-h.jpg


仿真 - 半H桥

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达林顿晶体管

在电子学中,达林顿(Darlington)晶体管(通常称为达林顿对)是由两个双极晶体管制成的特定设计的复合结构,其以这样的方式连接,即由第一晶体管放大的电流被第二晶体管进一步放大。这种配置提供了比单独采用的每个晶体管高得多的电流增益。

darlingtontransistor.jpg

Sidney Darlington于1953年发明


如果我们看到达林顿晶体管的符号,我们可以清楚地看到两个晶体管是如何连接的。在下图中,示出了两种类型的达林顿晶体管。左边是NPN Darlington,另一边是PNP Darlington。我们可以看到NPN达林顿由两个NPN晶体管组成,PNP达林顿由两个PNP晶体管组成。第一晶体管的发射极直接连接在另一个晶体管的基极上,两个晶体管的集电极也连接在一起。该配置用于NPN和PNP达林顿晶体管。在这种配置中,该对或达林顿晶体管产生更高的增益和大的放大能力。


仿真 - 达林顿晶体管

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L293D引脚说明

下图说明了L293D引脚排列。

pinout-final-1200.jpg


L293和L293D有什么不同?

L293和L293D有什么区别?名称中的字母D表示内部安装的二极管,这意味着我们不需要添加任何外部组件。这是主要的区别。如果查看数据表,您可以看到其他一些差异,如输出电流。此外,L293输出中的连续电流为1A,而L293D输出中的持续电流为600 mA。 L293输出中的峰值电流为2安培,而L293D输出中的峰值电流为1.2 A。

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