Проектирование электронных устройств с помощью Altium Designer

96 Схема типа «H-мост» построена на 4-х транзисторах и позволя- ет коммутировать нагрузку в виде двигателя постоянного тока на- пряжением прямой и обратной полярности. Схема позволяет управлять направлением вращения двига- теля. Управление частотой вращения выполняется при помощи ши- ротно-импульсной модуляции (ШИМ). Схема должна обеспечи- вать в каждый момент времени работу только двух транзистор- ных ключей для исключения короткого замыкания и выхода из строя ее элементов. Схема, представленная в данном проекте, предназначалась для управления двумя двигателями постоянного тока мобильного робо- та. Типовым решением подобной задачи можно считать распрост- раненную микросхему L293D. Однако небольшая максимальная мощность (4 Вт) и необхо- димость программного управления каждым ключом L293D явля- ются существенными недостатками. Как следствие вместо L293D была разработана схема с MOSFET-транзисторами, которые обес- печивают большую мощность и логику управления, которая сокра- щает число каналов управления и исключает непосредственное уп- равления ключами моста. В схеме используются p-канальный IRLM9301 и n-канальный IRLM0040, которые позволяют коммутировать токи до 2,5 А при на- пряжении до 30 В. Рассмотрим каналы управления, реализованные в схеме: DIRECTION – выбор направления вращения (полярность на- пряжения на нагрузке). PWM – управление частотой вращения. Данная схема не требует управления каждым отдельным тран- зистором моста, что повышает надежность схемы, так как исключа- ет возможность короткого замыкания в случае программной ошибки или зависания микроконтроллера. Рассмотрим принципиальную схему устройства Control.Sch (рис. 3.2) и Bridge.Sch (рис. 3.3).