隨著電力電子技術以及新型永磁材料的發展，直流電機以其良好的線性特性以及優異的控制性能等特點，在多數變速運動控制和閉環伺服控制系統（如機器人、精密機床、汽車電子、家用電器以及工業過程等）領域中得到了廣泛的應用。

目前，直流電機控制數字化已成為主流趨勢，而高性能的電機控制算法多數是通過主控芯片實現的，隨著高速度、多功能的數字信號處理器（DSP）的出現，使得更復雜的電機控制策略得以實現。本文以TMS320F28335為主控芯片、IRF530為驅動芯片、IR2110為驅動控制芯片對直流電機進行了H橋驅動控制設計，該控制達到了很好的效果，具有較高使用價值。

1、直流電機驅動原理

直流電機的驅動方式很多，現成的驅動芯片有33886、L298N以及TB6539等，這些芯片都是基于H橋原理進行控制的。如果設計一些大功率的驅動，只能用分立元件自行搭接H橋驅動。H橋驅動電路能方便地實現電機的4象限運行，其原理拓撲結構如圖1所示。組成H橋驅動電路的4只開關管工作在開關狀態，K1、K4為一組，K2、K3為一組，兩組開關管工作狀態互補。當K1、K4導通且K2、K3截止時，電機兩端加正向電壓實現電機的正轉；當K2、K3導通且K1、K4截止時，電機兩端加反向電壓實現電機的反轉。實際控制中，電機可以在4個象限之間切換運行。電路中的4個二極管D1~D4為續流二極管，用來保護開關元件。

2、硬件電路設計

硬件電路設計的整體思路是：用PWM波控制圖1中開關K1、K4以及K2、K3通斷的方式來控制電機的正反轉，通過改變PWM波的占空比使電機得到不同的電壓，從而控制電機的速度。

2.1、開關元件的選擇

開關元件可選擇雙極型晶體管或場效應管，由于功率場效應管是電壓控制型元件，具有輸入阻抗大、開關速度快、無二次擊穿等特點，能滿足高速開關動作的需求。本文設計中4個開關均選用IR公司的N溝道增強型功率MOSFET管IRF530，其漏極電流為14A，并可以承受49A的單脈沖電流，最大電壓100V，其導通電阻不大于0.16Ω，滿足驅動要求。

2.2、MOSFET柵極驅動器件的選擇

IR公司提供了多種橋式驅動集成電路芯片，典型產品為IR2110。該芯片是一種雙通道、柵極驅動、高壓高速功率器件的單片式集成驅動模塊，由于芯片中采用了高度集成的電平轉換技術，大大簡化了功率器件對邏輯電路的控制要求，同時提高了驅動電路的可靠性。尤其是上管采用外部自舉電容上電，使得驅動電源數目較其他IC驅動大大減少。本次設計采用IR公司的IR2110作為驅動芯片。