L298 Motorbestuur IC Werkbeginsel, Circuits, & Datasheets

Die L298 is 'n dubbele volbruggeregler IC wat ontwerp is om DC motors, bipolare stappiemotors, en ander induktiewe las te beheer. Die L298 is beskikbaar in verskeie pakketweergawe, met die L298N as die mees gebruikte. Die "N" benaming verwys na die Multiwatt-15 pakket, wat ontwerp is vir hoër kraghantering en maklike hitteafvoer. Hierdie artikel verduidelik hoe die L298 werk, sy pinfunksies, elektriese spesifikasies, ondersteunde motortipes, tipiese stroombane, vergelyking met moderne motorbestuurders, en algemene toepassings.

Katalogus

Hoe die L298 Motorbestuurder Werk

Die L298 beheer DC motors en stappiemotors met behulp van twee onafhanklike H-brug cirkels, gemerk Kanaal A en Kanaal B in die blokdiagram. Elke H-brug ontvang logiese sein vanaf die invoerpinte en skakel die interne transistor netwerk om die rigting van die stroom wat deur die motor vloei, te beheer.

Soos in die blokdiagram gewys, beheer IN1 en IN2 Kanaal A, terwyl IN3 en IN4 Kanaal B beheer. Wanneer een invoer HIGH is en die ander LOW is, skep die H-brug 'n stroompad deur die motor, wat dit laat draai. Om die invoerstatus te omkeer, omkeer die stroomvloei en verander die motor se draaierigting.

Die ENA en ENB pinde aktiveer of deaktiveer elke H-brug. Hierdie pinde word algemeen aangedryf deur 'n PWM sein vanaf 'n mikroverwerker. Deur die PWM pligsyklus aan te pas, verander die gemiddelde spanning wat op die motor toegepas word, wat spoedbeheer moontlik maak.

Die motor krag word verskaf deur die +Vs pin, terwyl die interne logika werk vanaf +Vss. Die SENSE A en SENSE B pinde kan aan eksterne weerstande gekoppel word om die motorstroom te monitor vir beskerming of beheerdoeleindes.

L298 Pinuitgang en Pinfunksies

Pin No.	Pin Naam	Funksie
1	Senses A	Stroommoniteringsverbinding vir Kanaal A. Tipies gekoppel aan 'n lae-waarde weerstand vir stroommonitering.
2	UIT1	Uitvoerterminal 1 van H-Brug A gekoppel aan die motor.
3	UIT2	Uitvoerterminal 2 van H-Brug A gekoppel aan die motor.
4	Vs	Motor kragtoevoer spanning invoer. Voorsien krag aan die uitvoerfase.
5	IN1	Logiese beheerinvoer 1 vir H-Brug A. Werk saam met IN2 om motorrigting te beheer.
6	ENA	Aktiveer invoer vir H-Brug A. Word gebruik om die kanaal te aktiveer/deaktiveer en vir PWM spoedbeheer.
7	IN2	Logiese beheerinvoer 2 vir H-Brug A. Werk saam met IN1 om motorrigting te beheer.
8	GND	Aarde verbinding vir beide logika en kragkringe. Die metaaltab is ook aan hierdie pin gekoppel.
9	Vss	Logiese toevoerspanning invoer, tipies 5 V. Voorsien die interne beheer elektronika van krag.
10	IN3	Logika kontrole ingang 1 vir H-Bridge B. Werk saam met IN4 om motorrigting te beheer.
11	ENB	Aktiveer ingang vir H-Bridge B. Word gebruik om die kanaal te aktiveer/deaktiveer en vir PWM spoedbeheer.
12	IN4	Logika kontrole ingang 2 vir H-Bridge B. Werk saam met IN3 om motorrigting te beheer.
13	UIT3	Uitsetterminale 1 van H-Bridge B verbind met die motor.
14	UIT4	Uitsetterminale 2 van H-Bridge B verbind met die motor.
15	Sin B	Huidige sin-sens verbinding vir Kanaal B. Tipies verbind met 'n lae waarde weerstand vir huidige monitering.

Belangrike Elektrisiteits Spesifikasies van L298

Spesifikasie	Waarde	Eenheid
Motor Voedings Spanning (Vs)	Tot 46 (50 V absolute maksimum)	V
Logika Voedings Spanning (Vss)	4.5 tot 7 (5 V tipies)	V
Logika Ingangs Spanning (HOOG)	≥ 2.3	V
Logika Ingangs Spanning (LAAG)	≤ 1.5	V
Deurlopende Uitset Huidige (Per Kanaal)	2	A
Herhalende Piekniveau Uitset Huidige	2.5	A
Nie-Herhalende Piekniveau Uitset Huidige	3	A
Totale Krag Dissipasie	25	W
Stilstand Voedings Huidige (Vs)	13–70	mA
Stilstand Voedings Huidige (Vss)	6–36	mA
Huidige Sin Spanning Bereik	-1 tot 2.3	V
Uitset Spanning Verlies (1 A Laai)	1.8–3.2	V
Uitset Spanning Verlies (2 A Laai)	4.9 maksimum	V
Bron Versadiging Spanning (1 A)	1.35 tipies	V
Bron Versadiging Spanning (2 A)	2.0 tipies	V
Sink Versadiging Spanning (1 A)	1.2 tipies	V
Sink Versadiging Spanning (2 A)	1.7 tipies	V
Maksimum Omruil Frekwensie	25–40	kHz
Bron Aansit Vertraging	2	µs
Bron Afsluit Vertraging	1.5	µs
Bron Stygingstyd	0.7	µs
Bron Afdal Tyd	0.2	µs
Sink Aansit Vertraging	1.6	µs
Sink Afsluit Vertraging	0.7	µs
Sink Stygingstyd	0.2	µs
Sink Afdal Tyd	0.25	µs
Operasionele Temperatuur Bereik	-25 tot +130	°C
Bergings Temperatuur Bereik	-40 tot +150	°C

Watter Motore Kan die L298 Aandryf?

Die L298 is ontwerp om 'n verskeidenheid van gebrushte motor-gebaseerde stelsels te aandryf met sy dubbele H-brug argitektuur. Elke H-brug kan onafhanklik die rigting en spoed van 'n verbindingslas beheer, wat die IC in staat stel om twee DC-motors gelyktydig of 'n enkele bipolar steppermotor te bedryf.

Gebrushte DC Motore

Gebrushte DC motore is die mees algemene motore wat deur die L298 aangedryf word. Die IC kan beide die rotasierigting en spoed van 'n DC motor beheer deur die huidige vloei deur sy H-brug uitset te skakel. 'n Enkele L298 kan een groter DC motor aandryf met behulp van een kanaal of twee aparte DC motore deur beide H-brug kanale te benut.

Bipolêre Steppermotore

Die L298 kan 2-fase bipolêre steppermotore aandryf deur sy twee H-brug kanale te gebruik om die motor se twee windinge te beheer. Deur die windinge in 'n spesifieke volgorde te aktiveer, draai die motor in presiese hoekstappe eerder as voortdurende rotasie. Dit stel akkurate beheer van posisie, spoed en bewegingsrigting in staat.

Linear Aansitters en Klein Robot Aansitters

Baie DC linear aansitters maak gebruik van 'n interne gebrushte DC motor, wat hulle saam met die L298 versoenbaar maak. Deur motorrigting deur die H-brug te beheer, kan die aansitter uitbrei of intrek soos vereis. Dit maak die L298 nuttig vir toepassings soos geoutomatiseerde deure, verstelbare platforms, kleppe, en eenvoudige industriële beheerstelsels.

Tipiese L298 Toepassingskringe

L298N Dubbele DC Motor Bestuurder Stroombaan

Die stroombaan gebruik die L298N IC om twee DC motore te beheer. 'n 7–12V voeding gee krag aan die motore via die VS pen, terwyl die 78M05 regulator hierdie invoer in 5V vir die L298N logika afdeling deur die VSS pen omskakel.

Die L298N bevat twee interne H-brugkringe. Hierdie laat stroombane toe om deur elke motor in enige rigting te vloei, sodat die motors vorentoe of agtertoe kan draai. OUT1 en OUT2 beheer Motor A, terwyl OUT3 en OUT4 Motor B beheer.

Die insetpene INPUT1 tot INPUT4 ontvang seine van 'n mikrobeheerstelsel. Hierdie seine bepaal die motorrigting. Die ENA en ENB pinde aktiveer elke motorkanaal en kan ook PWM-seine ontvang om motorspoed te beheer.

Die kondensators help om die kragtoevoer te stabiliseer, terwyl die diodes die IC teen terug-EMF-spanningpieke wat deur die motors geproduseer word, beskerm. Algeheel laat hierdie kring 'n lae-kragbeheerder toe om twee DC-motors veilig aan te dryf en te beheer.

Bipolaire Stapper Motor Rijden Kring Gebruik L297 en L298

Hierdie kring kombineer die L297 stapper motorbeheerder en die L298N dubbel H-brug motorrijder om 'n twee-fase bipolaire stapper motor te beheer. Die L297 genereer die korrekte fasevolgorde wat benodig word vir die werking van die stapper motor, terwyl die L298N die hoër stroom verskaf wat nodig is om die motorkoorde aan te dryf.

Die L297 ontvang beheerseine soos CLOCK, CW/CCW, HALF/FULL, RESET, en ENABLE. Gebaseer op hierdie insette, genereer dit vier uitgangseine (A, B, C, en D) wat die stapvolgorde bepaal. Die CLOCK-inset beheert die staptempo, terwyl die CW/CCW-inset die rotasierigting kies. Die HALF/FULL-inset laat die motor toe om in ofwel halfstap of volle stapmodus te werk.

Die uitgangseine van die L297 is verbind met die insetpene van die L298N. Die L298N tree op as 'n dubbel H-brugryer, wat stroom deur die twee motorkoorde skakel. Deur die koorde in die korrekte volgorde te aktiveer, draai die motor een stap op 'n slag met presiese posisiebeheer.

Die weerstande RS1 en RS2 wat aan die SENSE-pene gekoppel is, is stroom-sensing weerstande. Hulle laat die L297 toe om motorstroom te monitor en stroomregulering deur sy interne choppertjiesbeheer funksie te implementeer. Dit help om oortollige stroom te voorkom en verbeter motor doeltreffendheid.

Die diodes D1–D8 is flyback diodes wat die L298N teen spanningspieke beskerm wat deur die induktiewe motorkoorde gegenereer word. Die kondensators naby die kragtoevoer help om geraas te filtreer en die werks spanning te stabiliseer.

L298 teen Moderne Motor Rijders ICs

Data	L298	L293D	TB6612FNG	DRV8833	BTS7960
Rijden Tipe	Bipolaire transistor	Bipolaire transistor	MOSFET	MOSFET	MOSFET
Motor Kanale	2 DC motors	2 DC motors	2 DC motors	2 DC motors	1 DC motor
Kontinuïteit Stroom	2A/kanaal	600mA/kanaal	1.2A/kanaal	1.5A/kanaal	43A
Pieks stroom	3A	1.2A	3.2A	2A	43A+
Motor spanning	Tot 46V	Tot 36V	Tot 13.5V	2.7V–10.8V	Tot 27V
Logika spanning	5V	5V	2.7V–5.5V	2.7V–7V	3.3V–5V
Beskerming Diodes	Eksterne vereis	Ingeboude	Ingeboude	Ingeboude	Ingeboude
Hoof Gebruik	Medium DC motors	Klein DC motors	Klein robots	Lae-spanning robots	Hoë-stroom DC motors

Gewone Toepassings van die L298

Gebrushe DC Motor Beheer

Die L298 word algemeen gebruik om een of twee gebrushe DC motors aan te dryf. Dit kan motorrigting verander deur stroomvloei te keer en motor spoed te beheer deur PWM-seine van 'n mikrobeheerstelsel.

Bipolaire Stapper Motor Beheer

Die L298 kan 'n twee-fase bipolaire stapper motor aan dryf deur stroom aan sy koorde in die korrekte volgorde te verskaf. Vir makliker stapbeheer, word dit dikwels saam met 'n L297 beheerder gebruik.

Onderwijs Robotika

Die L298 word wyd gebruik in robotkits en studentprojekte omdat dit eenvoudig is om aan te sluit met Arduino en ander mikrobeheerstelsels. Dit help leerders om motorrigtingbeheer, spoedbeheer en H-brug werking te verstaan.

Klein Automatiseringsstelsels

Die L298 kan motors in eenvoudige geoutomatiseerde stelsels soos klein vervoerbanden, skuifmeganismes, en gemotoriseerde platforms beheer. Dit is nuttig wanneer 'n projek 'n vorentoe en omgekeerde beweging benodig.

Posisionering Mekanisismes

Die L298 kan gebruik word in kamera pan-en-tilt stelsels, klein CNC-aste, en ander posisioneringstoestelle. In hierdie toepassings, dryf dit DC motors of stap motors om 'n las na 'n vereiste posisie te beweeg.

Prototipe Motor Bestuur Cirkels

Ingenieurs en stokperdjies gebruik die L298 in prototipe kringe omdat dit maklik is om te toets, wyd beskikbaar is, en aparte logika- en motortoelaes ondersteun. Dit maak dit nuttig vir vroeë motorbeheersontwerp eksperimente.

Mekaniese Afmetings

Gevolgtrekking

Die L298 dubbele vol-brug bestuurder IC dubbele H-brug ontwerp maak dit buigsaam genoeg om twee gebrushede DC motors of een bipolar stap motor te beheer, terwyl sy aktiveringspinte eenvoudige spoedbeheer deur PWM toelaat. Alhoewel nuwer MOSFET-gebaseerde bestuurders meer doeltreffend, kleiner, en koeler is, bly die L298 nuttig omdat dit maklik is om te verstaan, wyd beskikbaar is, en geskik is vir opvoedkundige robotika, prototipes, klein outomasiestelsels, en algemene motorbeheercirkel.

Gereeld Gestelde Vrae [FAQ]

1. Hoekom vereis die L298 'n aparte logika toevoer (Vss) en motortoelae (Vs)?

Die L298 skei die logika- en motor kragafdelings om betroubaarheid te verbeter. Die logika toevoer krag die interne beheersirkuit, terwyl die motortoelae die H-brug uitsette krag. Dit voorkom motorspanningsfluktuasies en elektriese geraas wat inmeng met die beheersignale.

2. Hoekom genereer die L298 meer hitte as moderne motor bestuurder IC's?

Die L298 gebruik bipolêre transistor tegnologie, wat 'n hoër spanningsval oor die uitsetstadium het. Dit veroorsaak dat meer krag in hitte omgeskakel word. Moderne MOSFET-gebaseerde bestuurders het laer verliese en werk daarom meer doeltreffend.

3. Hoe werk PWM spoedbeheer met die L298?

PWM skakel die ENA of ENB pin vinnig aan en af. Deur die pligsyklus van die PWM sein te verander, verander die gemiddelde spanning wat aan die motor gelewer word, wat gladde spoedbeheer moontlik maak sonder om die toevoerspanning te verander.

4. Hoekom is huidige-sensing pinne ingesluit in die L298?

Die Sense A en Sense B pinne laat eksterne weerstande toe om motorstroom te meet. Hierdie funksie kan gebruik word vir oorstroom beskerming, stroomlimitering, motor monitering, en geslote-lus motorbeheerstelsels.

5. Watter faktore bepaal of 'n motor geskik is vir die L298?

Die belangrikste faktore is motor spanning, deurlopende stroom, startstroom, en stil stroom. Die motor se stroomvereistes moet binne die L298 se bedryfslimiete bly om oorverhitting of skade te voorkom.

6. Kan die L298 in battery-aangedrewe toestelle gebruik word?

Ja, maar dit is nie altyd die mees doeltreffende keuse nie. Vanweë sy hoër kragverliese verbruik die L298 meer energie as MOSFET-gebaseerde bestuurders, wat batterylewe in draagbare toepassings kan verminder.

7. Hoekom is flyback diodes belangrik in L298 motor kring?

Motors is induktiewe las wat spanningstoots genereer wanneer die stroom skielik verander. Flyback diodes herlei hierdie energie veilig en beskerm die L298 teen potensieel skadelike terug-EMF spannings.