L298N中文资料汇总_L298N引脚图及功能_工作原理_特性参数及典型驱动电路

杨桂花 2017-12-11 578561

电子常识

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描述

　　L298是SGS公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。

一、L298N中文资料汇总—L298N简介

　　L298N是专用驱动集成电路，属于H桥集成电路，与L293D的差别是其输出电流增大，功率增强。其输出电流为2A，最高电流4A，最高工作电压50V，可以驱动感性负载，如大功率直流电机，步进电机，电磁阀等，特别是其输入端可以与单片机直接相联，从而很方便地受单片机控制。当驱动直流电机时，可以直接控制步进电机，并可以实现电机正转与反转，实现此功能只需改变输入端的逻辑电平。

　　L298N芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。

　　L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS，VSS可接4．5～7V电压。4脚VS接电源电压，VS电压范围VIH为＋2．5～46V。输出电流可达2A，可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。L298可驱动2个电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电动机，本实验装置我们选用驱动一台电动机。5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。EnA，EnB接控制使能端，控制电机的停转。下图是L298N内部原理图。

　　驱动电路

　　二、L298N中文资料汇总—L298N引脚图及功能

　　LN298引脚图

　　L298N逻辑功能表

　　驱动电路

　　In3，In4的逻辑图与表1相同。由表1可知EnA为低电平时，输入电平对电机控制起作用，当EnA为高电平，输入电平为一高一低，电机正或反转。同为低电平电机停止，同为高电平电机刹停。

　　三、L298N中文资料汇总—L298N工作原理

　　L298N控制器原理如下：

　　图3是控制器原理图，由3个虚线框图组成。

　　驱动电路

　　（1）虚线框图1控制电机正反转，U1A，U2A是比较器，VI来自炉体压强传感器的电压。当VI＞VRBF1时，U1A输出高电平，U2A输出高电平经反相器变为低电平，电机正转。同理VI＜VRBF1时，电机反转。电机正反转可控制抽气机抽出气体的流量，从而改变炉体压强。

　　（2）虚线框图2中，U3A，U4A两个比较器组成双限比较器，当VB＜VI＜VA时输出低电平，当VI＞VA，VI＜VB时输出高电平。VA，VB是由炉体压强转感器转换电压的上下限，即反应炉体压强控制范围。根据工艺要求，我们可自行规定VA，VB的值，只要炉体压强在VA，VB所确定范围之间电机停转（注意VB＜VRBF1＜VA，如果不在这个范围内，系统不稳定）。

　　（3）虚线框图3是一个长延时电路。U5A是一个比较器，Rs1是采样电阻，VRBF2是电机过流电压。Rs1上电压大于VREF2，电机过流，U5A输出低电平。由上面可知，框图1控制电机正反转，框图2控制炉体压强的纹波大小。当炉体压强太小或太大时，电动机转到两端固定位置停止，根据直流电机稳态运行方程［3］：

　　U＝CeФN＋RaIa

　　其中：Ф为电机每极磁通量；

　　Ce为电动势常数；

　　N为电机转数；

　　Ia为电枢电流；

　　Ra电枢回路电阻。

　　电机转数N为0，电机的电流急剧增加，时间过长将会使电机烧坏。但电机起动时，电机中线圈中的电流也急剧变大，因此我们必须把这两种状态分开。长延时电路可把这两种状态区分出来。长延时电路工作原理：当Rs1过流U5A产生一个负脉冲经过微分后，脉冲触发555的2脚，电路置位，3脚输出高电平，由于放电端7脚开路，C1，R5及U6A组成积分器开始积分，电容C1上的充电电压线性上升，延时运放积分常数为100R5C1。当C1上充电电压，即6脚电压超过2／3VCC，555电路复位，输出低电平。电机启动时间一般小于0．8s，C1充电时间一般为0．8～1s。U5A输出电平与555的3脚输出电平经U7相或，如果U5A输出低电平大于C1充电时间，U7在C1充电后输出低电平由与门U8输入到L298N的6脚ENA端使电机停止。如果U5A的输出电平小于C1充电时间，6脚不动作电机的正常启动。长延时电路吸收电机启动过流电压波形，从而使电机正常启动。

　　四、L298N中文资料汇总—L298N特性参数

类型：半桥

　　输入类型：非反相

　　输出数：4

　　电流-输出/通道：2A

　　电流-峰值输出：3A

　　电源电压：4.5V~46V

　　工作温度：-25°C~130°C

　　安装类型：通孔

　　封装/外壳：Multiwatt-15（垂直，弯曲和错列引线）

　　供应商设备封装：15-Multiwatt

　　包装：管件

　　器件型号L298N

　　制造商STMicroelectronics

　　产品型号MotionMotorControl

　　五、L298N中文资料汇总—L298N典型驱动电路

　　L298N电机驱动模块性能特点：

　　1：可实现电机正反转及调速。

　　2：启动性能好，启动转矩大。

　　3：工作电压可达到36V，4A。

　　4：可同时驱动两台直流电机。

　　5：适合应用于机器人设计及智能小车的设计。

　　驱动电路

　　情况一：用L298N驱动两台直流减速电机的电路。引脚A，B可用于PWM控制。如果机器人项目只要求直行前进，则可将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接高电平和低电平，仅用单片机的两个端口给出PWM信号控制使能端A，B即可实现直行、转弯、加减速等动作。

　　情况二：用L298实现二相步进电机控制。将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接入单片机的某个端口，输出连续的脉冲信号。信号频率决定了电机的转速。改变绕组脉冲信号的顺序即可实现正反转。

驱动电路

　　模块说明：

　　IN1-IN4逻辑输入：其中IN1、IN2控制电机M1；IN3、IN4控制电机M2。例如IN1输入高电平1，IN2输入低电平0，对应电机M1正转；IN1输入低电平0，IN2输入高电平1，对应电机M1反转，调速就是改变高电平的占空比。（如何改变占空比请学会百度）

　　白色芯片：为TLP521-4光隔，作用是光电隔离，保护因电机启动停止瞬间产生的尖峰脉冲对主控制器的影响。

　　RN1、RN2：上下拉电阻，不用多说；其中470为470欧电阻，5.6K为5600欧电阻。

　　PWMA、PWMB：L298N使能端（高电平有效，常态下用跳线帽接于VCC），可通过这两个端口实现PWM调速（使用PWM调速时取下跳线帽），具体参考L298N芯片手册。

　　VIN：电机供电电源接口，如果电机采用9V供电，那么电源正极接VIN，负极接GND即可。

　　VCC：L298N芯片供电5V，此模块需要外接（最好取逻辑部分的电压供电）

　　D1-D8：续流二极管-IN4007

　　M1：电机1接口，没有正负之分，如果发现电机转向不对将电机两线调换即可。

　　M2：同M1。

　　注意：

　　L298N供电的5V如果是用另外电源供电的话，（即不是和单片机的电源共用），那么需要将单片机的GND和模块上的GND连接在一起，只有这样单片机上过来的逻辑信号才有个参考0点。此点非常重要，请大家注意。

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