【实验室】基于DRV8701e全桥有刷驱动 【韶关学院】

项目简介：

本项目是基于DRV8701e全桥的驱动电路，具有驱动电机的功能。相比于ir2104半桥驱动，DRV8701e有更生猛的输出，相比于ir2104使用更少的元器件，在焊接上也要轻松少许

项目功能：

本设计是DRV8701e桥全设计的驱动模块；设置有两个输入脉冲信号串口，两个电机信号输出口，功能为控制两个电机的正反转。

项目参数：

本设计采用DRV8701e芯片，可以驱动两个电机；
本设计采用两个串口输入脉冲信号，两个电机信号输出口；
本设计采用SN74HC125PWR隔离芯片，驱动电路可能会产生较大的回灌电流，隔离芯片可以避免回灌电流对单片机产生影响。

原理解析（硬件说明）：

本项目由以下部分组成，电源部分、DRV8701e驱动部分、隔离电路部分，本项目主要是通过串口接受脉冲信号并进行处理，控制驱动电机正反转。

电源电路：
采用WJ350V-3.96-2P-14-00AY接口作为供电接口，经过220uF电解电容滤波与主板连接。
（笔者感觉绿色接线端子不是很好用（耐温低，在修板的时候笔者几次吹融化接线端子），建议换成其他耐温接线端子）

DRV8701e驱动电路：
使用两个DRV8701e电路组成一个H桥驱动,两个H桥驱动两个电机。采用两个WJ350V-3.96-2P-14-00AY接口作为输出接口，连接两个电机，通过PWM信号控制电机正反转。一个H桥采用四个nmos，通过nmos的导通和截止控制电机转动。

隔离电路：
采用SN74HC125PWRR隔离芯片，驱动电路可能会产生较大的回灌电流，隔离芯片可以避免回灌电流对单片机产生影响。1Y，2Y，3Y，4Y连接四个10K的下拉电阻，使信号更为稳定。

注意事项：

1.在H桥的输出端，电压直接与电机相连，此处只有电机内部与线的阻抗，此处电流可以达到安培级，所以在画pcb时尽量选择填充或尽可能大的线宽以满足大电流需求

2.该驱动芯片的封装为VQFN，芯片的焊接是个难点（笔者焊废的芯片不下于10个），焊接时可以先将芯片外围电路（电阻，电容，二极管，mos管等）焊接好，再去集中精力处理芯片。

3.对于芯片的焊接，由于认为给锡膏无法将量控制的很好，笔者建议在引脚焊盘上涂一圈锡膏，在中间GND点上一点（一点就好，千万不要给多），建议使用加热台焊接（风枪貌似很容易吹坏芯片，笔者至少有一半芯片坏于风枪之手），在焊接时可用镊子压下芯片，把多余的锡挤出来去除，还可以防止虚焊（亲测有效）。

检测方法：

1.电源输入检测
当led1亮时其实已经表明有输入电压的存在（若是数字电源产生较大电流可有连锡短路，需立即关电），若灯不亮，要么是led灯损坏，要么是输入电压未接入

2.信号输入检测
输入信号的检测，对于输入信号，将函数信号发生器接入板子可用示波器检测隔离芯片对应引脚是否有pwm波输出，或者给板子接入pwm波测量输出端子是否正常输出

3.隔离电路检测
第二步就是要进行隔离电路检测，与上述信号线检测同理，若运放的输入端和输出端结果相同，则隔离芯片没有问题，若不同，则隔离芯片损坏

4.drv8701e驱动芯片检测
第三步就是检查芯片，检测drv8701e的GH1,GH2.GL1,GL2，测MOS管的栅极电压，应看是否是一个差不多大的数，应该近似于V*占空比的大小，若四个输出端电压都没有问题，符合H桥的转动原理，那么芯片没有问题。

5.MOS管的检测

依照笔者经验：
若两端都没有输出，很可能是芯片或MOS全损坏，但此情况概率不大，当然也有可能两个芯片都没焊接好。
若一端输出正常另一端没有输出，很可能是芯片没焊接好。
电阻，电容，二极管，mos管等一般不会出现问题，绝大情况是芯片虚焊问题。

（以上内容皆为笔者拙见，如有错误肯请大佬指正）

原理图：

PCB：

实物图：

BOM：