在电子电路设计领域，H 桥电路是一种常见且重要的电路结构，它在电机控制等方面有着广泛的应用。那么，H 桥电路究竟是如何工作的？为什么在实际应用中四个开关管通常都选择 N 管呢？下面我们将深入探讨这些问题。

　　H 桥电路由两个半桥组合而成。所谓半桥，是将两个 MOS 管以一上一下的方式放置在一条直线上，分别称为上管和下管。两个半桥组合在一起就构成了 H 桥电路，其正中心连接着负载电机。H 桥电路的主要功能是改变驱动负载的极性，当作为负载的电机极性被改变时，电机转动的方向也会随之改变。因此，它可以用于驱动直流电机，实现电机的方向控制，并且还能通过不同的 PWM（脉冲宽度调制）占空比来控制电机的转速。

　　H 桥电路的工作原理如下：当 Q1 和 Q4 导通，Q2 和 Q3 关闭时，电流从 VM 流向 Q1，再经过负载电机到 Q4，最终到达地，此时负载电机正向转动；当 Q2 和 Q3 导通，Q1 和 Q4 关闭时，电流从 VM 流向 Q3，经过负载电机到 Q2，最终到地，此时负载电机反向转动。需要注意的是，如果 Q1 和 Q2 或者 Q3 和 Q4 同时导通，就会发生短路，因为 VM 和 GND 直接连通了。所以在设计 MOS 驱动电路时，需要设置死区时间，即上管和下管导通之间要有一定的间隔，以避免短路情况的发生。

　　此外，H 桥电路还可以通过控制 PWM 的占空比来调节电机的转速。占空比越大，电机转速就越大；反之，占空比越小，电机转速就越小。

　　在 H 桥电路中，负载通常是感性负载。当 PWM 驱动时，Q1 和 Q4 在导通后关闭时，负载的电流不会突变，因此需要提供通路让电流衰减下来。特别是在刹车阶段，需要快速减少电流以使电机转速减小。这时可以采用二极管续流或者 MOS 管续流的方式。
　　二极管续流的过程是：当 Q1 和 Q4 导通时，电感的电流升高；当 Q1 和 Q4 关断时，Q2 和 Q3 保持关断，电感中的电流从 GND 流向 D2，再经过 D3 最终到 VM。然而，由于二极管本身存在压降，会导致发热，容易造成损耗，而且其电流下降速度也不快。

　　MOS 管续流则有所不同。当 Q1 与 Q4 导通时，电感电流升高；当 Q1 与 Q4 关断时，如果 Q2 与 Q3 开启，电感中的电流会从 GND 经过 Q2，再到 Q3 最终到 VM，然后放电。由于 MOS 管的内阻很小，电流可以直接流进 VM，随后快速下降。在电机正向调速时进行 PWM 控制，当 Q1 与 Q4 重新开启时，Q2 和 Q3 关闭，电流重新增大；随后 Q1 与 Q4 关闭，Q2 与 Q3 关闭，电流继续快速下降。

　　在实际电路中，通常会优先选择 4 个 NMOS 作为开关管。这主要是因为成本问题，以及高耐压和大电流的 PMOS 型号相对 NMOS 来说要少得多。因此，从成本和可选择性方面考虑，NMOS 成为了更合适的选择。
　　综上所述，H 桥电路通过巧妙的开关管控制实现了电机的正反转和转速调节，而选择 NMOS 作为开关管则是综合考虑成本和器件特性的结果。