在機(jī)電控制系統(tǒng)中，大部分的控制信號(hào)是由微控制器輸出的，如單片機(jī)、CPLD、DSP等。這些微控制器既要保證工作的穩(wěn)定性，又要保證低功耗，所以這些控制芯片的工作電壓都比較低，常見(jiàn)的是5V、3.3V、1.8V等，這些電壓僅僅能夠表示控制信號(hào)，不具有驅(qū)動(dòng)較大功率負(fù)載的能力。由于本電路的目的是為了驅(qū)動(dòng)智能車(chē)上的540電機(jī)，該電機(jī)具有大扭矩、大電流的特點(diǎn)，所以必須在控制信號(hào)和540電機(jī)之間增加驅(qū)動(dòng)電路用來(lái)提高驅(qū)動(dòng)能力，使單片機(jī)能夠?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行控制。本文選擇了BTS7960大電流低電壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路總體框圖如圖2所示。

　　BTS7960是應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的大電流集成芯片。它由一個(gè)P溝道的高邊MOSFET和一個(gè)N溝道的低邊MOSFET結(jié)合一個(gè)集成的驅(qū)動(dòng)IC形成了能經(jīng)受大電流通過(guò)的H橋的半邊。由于有了P溝道高邊開(kāi)關(guān)省去了電荷泵，因此減小了電磁干擾（EMI）。在BTS7960內(nèi)部集成的驅(qū)動(dòng)IC使得和微控制器的接口變得非常容易，并且具有邏輯電平輸入、電流檢測(cè)診斷、斜率校正、死區(qū)時(shí)間產(chǎn)生和過(guò)溫、過(guò)壓、欠壓、過(guò)流及短路保護(hù)的功能。兩塊BTS7960能夠進(jìn)行連接構(gòu)成H全橋。BTS7960通態(tài)電阻的典型值為16mΩ，驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)43A。

　　在智能車(chē)的比賽中，賽道是變化多樣的，有直道、不同曲率的彎道和連續(xù)的S彎，所以電機(jī)工作在一個(gè)轉(zhuǎn)速連續(xù)變化的狀態(tài)。電機(jī)的加速減速可以通過(guò)單向的調(diào)節(jié)PWM波的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是在比較復(fù)雜的情況下，電機(jī)需要進(jìn)行電壓反向的反接制動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)減速。比如從直到的高速行駛狀態(tài)突然進(jìn)入曲率很大的彎道，這時(shí)候僅僅靠停止單向的PWM波輸出是不夠的，還要進(jìn)行反向PWM波的輸出，所以電路的設(shè)計(jì)需要兩塊BTS7960構(gòu)成H全橋來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示。