深度剖析自制 H 桥有刷电机驱动板：电感选择与布局要点

出处：网络整理发布于：2026-05-12 16:16:00 | 93 次阅读

　　在电子电路设计中，自制 H 桥有刷电机驱动板是一项具有挑战性且充满乐趣的工作。一个简单的电机驱动板主要可分为电源转换、H 桥驱动、STM32 及外设接口、电流检测这几个部分。
　　一、电源转换模块

　　电源转换模块包含两个部分，分别是 24V 转 5V 和 5V 转 3.3V。

　　24V 转 5V：采用 JW5026 芯片，这是一款 DC - DC 降压芯片。其输入电压最大可达 40V，输出电流最大为 1A。该芯片具有外部器件较少、所需 PCB 布局较小的特点，并且可以被同种的 DC - DC 芯片代替，因为大多数 DC - DC 转换芯片的原理和外围电路类似。DC - DC 降压芯片也被称为 “斩波芯片”，它会将输入的 24V 直流电压先斩成一段一段类似 PWM 波形式的脉冲电压，电压最大值为 24V，平均值为 5V。SW 是输出脉冲电压的引脚，当电源转换芯片出现问题时，可以使用示波器检测 SW 端的电压，查看是否输出了对应的脉冲波形。从芯片手册可知，SW 端输出脉冲电压的频率是 1.1MHZ，这属于高频信号。在 PCB 布局中，此脚引出的信号线要尽可能粗且短，推荐用一块短而宽的铜皮快速连入电感，以减小功率信号的损失。斩出来的信号经过电感整流后接近直流电压，当然还需要配合后面的输出电容进行稳压、储能和滤波。
　　5V 转 3.3V：使用的是 TPS70933，这是一款线性 LDO 电压转换芯片，主要优点是输出纹波小，所需外部器件少。在使用时，输入和输出各加一个 2.2uf 的电容即可，对布局要求不高，一般要求输入、输出电容尽可能靠近芯片引脚。
　　二、电感的选择

　　电感的选择在整个电路设计中十分关键。曾经有人在第一次设计时选择了直插式的电感，结果导致芯片烧毁。直插式电感引脚长且细，不太适合这种类型的 DC - DC 芯片，到目前为止，很少看到这种 DC - DC 芯片使用直插电感（不过有兴趣的话可以尝试，也许当时是其他原因导致芯片烧毁）。此外，还要注意电感的饱和电流参数，最好使其大于所需电流的 25%，预留一定的余量。电感值大一点没关系，但不能过小。

　　三、NMOS 驱动芯片
　　NMOS 驱动芯片采用 IR2401S，其供电电压 24V 可能有点高。有些电路会增加一个 24V 转 18V 的模块，用 18V 给 IR2401S 供电，这样当然更好，但 24V 供电也可以使用，只是处于极限状态。
　　四、电流检测
　　电流检测使用的是一款通用运放 LMV321，电压放大倍数 =（R26 + R27）/R27，此处电压放大 11 倍。根据芯片手册，4.7pf 的电容是为了防止电路铃振。曾经有人使用 INA240 加 REF2033（提供一个基准电压源）检测电流，但通过程序中的示波器观察发现，两者的电流波形相差不大，因此最终采用了 LMV321，因其简单实用。也有其他板子采用霍尔芯片测电流，有兴趣的读者可以进行尝试。
　　五、PCB 板布局
　　PCB 板比较重要的布局模块是 24V 转 5V 模块和 H 桥模块。
　　24V 转 5V 电压转换芯片布局参考：
　　电压转换芯片应尽可能靠近电源输入，输入电源线要宽且短。

　　输入电容要尽可能靠近输入引脚。