使用L293D驱动板(for Arduino)对电动机进行驱动

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。

仿真 -  L293

H桥和半H桥

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

仿真 -  H桥 - 指南

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。

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。

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。

L293D引脚说明

下图说明了L293D引脚排列。

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。