本实用新型涉及电子信息技术、消费电子技术等领域，具体的说，是一种采用H桥技术设计的电机驱动电路。
背景技术：
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
电子技术是根据电子学的原理，运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog(模拟)电子技术和Digital(数字)电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。
电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。在十八世纪末和十九世纪初的这个时期，由于生产发展的需要，在电磁现象方面的研究工作发展得很快。1895年，荷兰物理学家亨得里克·安顿·洛伦兹假定了电子存在。1897年，英国物理学家汤姆逊(J.J.Thompson)用试验找出了电子。1904年，英国人J.A.Fleming发明了最简单的二极管(diode或valve)，用于检测微弱的无线电信号。1906年，L.D.Forest在二极管中安上了第三个电极(栅极，grid)发明了具有放大作用的三极管，这是电子学早期历史中最重要的里程碑。1948年美国贝尔实验室的几位研究人员发明晶体管。1958年集成电路的第一个样品见诸于世。集成电路的出现和应用，标志着电子技术发展到了一个新的阶段。
电子技术研究的是电子器件及其电子器件构成的电路的应用。半导体器件是构成各种分立、集成电子电路最基本的元器件。随着电子技术的飞速发展，各种新型半导体器件层出不穷。现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种采用H桥技术设计的电机驱动电路，能够实现双极性的电机驱动，在提高电源电压的基础上改进步进电机的频率特性。
本实用新型通过下述技术方案实现：一种采用H桥技术设计的电机驱动电路，设置有电机线圈控制电路、A相输入电路、B相输入电路及保护电路，所述A相输入电路和B相输入电路皆与电机线圈控制电路相连接，所述保护电路连接电机线圈控制电路，在所述电机线圈控制电路内设置有电机AB相绕组L、场效应管VT1、场效应管VT2、场效应管VT3、场效应管VT4、二极管D6、二极管D7、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14，所述场效应管VT1的源极通过二极管D6连接电机AB相绕组L的A相端，A相端通过二极管D7与场效应管VT2的漏极相连接，场效应管VT2的源极与场效应管VT4的源极相连接且接地，场效应管VT4的漏极通过二极管D14连接电机AB相绕组L的B相端，B相端通过二极管D13与场效应管VT3的源极相连接，场效应管VT3的漏极与场效应管VT1的漏极相连接；所述二极管D9的正极及二极管D10的负极皆连接A相端，二极管D9的负极与二极管D11的负极相连接，二极管D11的正极连接B相端，B相端连接二极管D12的负极，二极管D12的正极与二极管D10的正极相连接且接地；场效应管VT1的栅极连接A相输入电路，场效应管VT2的栅极和场效应管VT4的栅极皆与保护电路相连接，场效应管VT3的栅极连接B相输入电路。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：在所述A相输入电路内设置有二极管D1、电阻R1、晶体管V2、电位器W1、电阻R3、晶体管V1、二极管D2、电阻R6、位移杆D3，所述二极管D1的负极通过电阻R1连接晶体管V2的基极，晶体管V2的集电极分别连接位移杆D3的负极、二极管D2的负极、电位器W1的第二固定端、晶体管V1的基极，电位器W1的第一固定端通过电阻R3连接晶体管V1的集电极，二极管D2的正极连接晶体管V1的发射极，晶体管V1的发射极通过电阻R6连接场效应管VT1的栅极，稳压管D3的正极连接场效应管VT1的源极，晶体管V2的发射极接地。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：在所述B相输入电路内设置有二极管D20、电阻R14、晶体管V4、晶体管V5、电位器W2、电阻R12、二极管D18、位移杆D16、电阻R9,二极管D20的负极通过电阻R14连接晶体管V4的基极，晶体管V4的发射极接地，晶体管V4的集电极分别于位移杆D16的负极、二极管D18的负极及晶体管V5的基极相连接，晶体管V5的发射极通过电阻R9连接场效应管VT3的栅极，晶体管V5的集电极通过电阻R12连接电位器W2的第一固定端，电位器W2的第二固定端连接晶体管V5的基极；晶体管V5的发射极还连接二极管D18的正极，稳压管D16的正极连接场效应管VT3的源极。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述保护电路包括用于对电机AB相绕组L的A相端保护的A相端保护电路和用于对电机AB相绕组L的B相端保护的B相端保护电路；在所述A相端保护电路内设置有集电极开路器件U1、电阻R4、电阻R5、二极管D5、晶体管V3及稳压管D8，所述集电极开路器件U1的输出端分别于晶体管V3的基极和二极管D5的负极相连接，二极管D5的正极连接晶体管V3的发射极，所述晶体管V3的基极连接电阻R5的第二端，电阻R5的第一端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接晶体管V3的集电极，稳压管D8的负极连接场效应管VT2的栅极，场效应管VT2的源极连接稳压管D8的正极。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：在所述B相端保护电路内设置有集电极开路器件U2、晶体管V6、电阻R10、电阻R11、二极管D17、稳压管D15，所述场效应管VT4的源极连接稳压管D15的正极，稳压管D15的负极分别连接场效应管VT4的栅极、二极管D17的正极和晶体管V6的发射极，晶体管V6的集电极连接电阻R10的第一端，电阻R10的第二端通过电阻R11分别连接晶体管V6的基极、集电极开路器件U2的输出端及二极管D17的负极。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：在所述场效应管VT1的栅极和源极之间还并联有电阻R7，在所述场效应管VT3的栅极和源极之间还并联有电阻R8；所述二极管D6的负极与二极管D7的正极共接，所述二极管D13的负极和二极管D14的正极共接。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型能够实现双极性的电机驱动，在提高电源电压的基础上改进步进电机的频率特性。
本实用新型线路简单，通过对电流前后沿的合理设计，降低了开关损耗，改善了电机的高频特性，并具有多种保护功能，实际使用中效果良好。
本实用新型利用集电极开路器件来改善驱动电路的前后沿。
本实用新型用反并联二极管(二极管D6、二极管D7、二极管、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13和二极管D14)提供续流通路和遏制反向电流，保证电路的正常工作。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
一种采用H桥技术设计的电机驱动电路，能够实现双极性的电机驱动，在提高电源电压的基础上改进步进电机的频率特性，如图1所示，特别采用下述设置结构：设置有电机线圈控制电路、A相输入电路、B相输入电路及保护电路，所述A相输入电路和B相输入电路皆与电机线圈控制电路相连接，所述保护电路连接电机线圈控制电路，在所述电机线圈控制电路内设置有电机AB相绕组L、场效应管VT1、场效应管VT2、场效应管VT3、场效应管VT4、二极管D6、二极管D7、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14，所述场效应管VT1的源极通过二极管D6连接电机AB相绕组L的A相端，A相端通过二极管D7与场效应管VT2的漏极相连接，场效应管VT2的源极与场效应管VT4的源极相连接且接地，场效应管VT4的漏极通过二极管D14连接电机AB相绕组L的B相端，B相端通过二极管D13与场效应管VT3的源极相连接，场效应管VT3的漏极与场效应管VT1的漏极相连接；所述二极管D9的正极及二极管D10的负极皆连接A相端，二极管D9的负极与二极管D11的负极相连接，二极管D11的正极连接B相端，B相端连接二极管D12的负极，二极管D12的正极与二极管D10的正极相连接且接地；场效应管VT1的栅极连接A相输入电路，场效应管VT2的栅极和场效应管VT4的栅极皆与保护电路相连接，场效应管VT3的栅极连接B相输入电路。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述A相输入电路内设置有二极管D1、电阻R1、晶体管V2、电位器W1、电阻R3、晶体管V1、二极管D2、电阻R6、位移杆D3，所述二极管D1的负极通过电阻R1连接晶体管V2的基极，晶体管V2的集电极分别连接位移杆D3的负极、二极管D2的负极、电位器W1的第二固定端、晶体管V1的基极，电位器W1的第一固定端通过电阻R3连接晶体管V1的集电极，二极管D2的正极连接晶体管V1的发射极，晶体管V1的发射极通过电阻R6连接场效应管VT1的栅极，稳压管D3的正极连接场效应管VT1的源极，晶体管V2的发射极接地。
实施例3：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述B相输入电路内设置有二极管D20、电阻R14、晶体管V4、晶体管V5、电位器W2、电阻R12、二极管D18、位移杆D16、电阻R9,二极管D20的负极通过电阻R14连接晶体管V4的基极，晶体管V4的发射极接地，晶体管V4的集电极分别于位移杆D16的负极、二极管D18的负极及晶体管V5的基极相连接，晶体管V5的发射极通过电阻R9连接场效应管VT3的栅极，晶体管V5的集电极通过电阻R12连接电位器W2的第一固定端，电位器W2的第二固定端连接晶体管V5的基极；晶体管V5的发射极还连接二极管D18的正极，稳压管D16的正极连接场效应管VT3的源极。
实施例4：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述保护电路包括用于对电机AB相绕组L的A相端保护的A相端保护电路和用于对电机AB相绕组L的B相端保护的B相端保护电路；在所述A相端保护电路内设置有集电极开路器件U1、电阻R4、电阻R5、二极管D5、晶体管V3及稳压管D8，所述集电极开路器件U1的输出端分别于晶体管V3的基极和二极管D5的负极相连接，二极管D5的正极连接晶体管V3的发射极，所述晶体管V3的基极连接电阻R5的第二端，电阻R5的第一端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接晶体管V3的集电极，稳压管D8的负极连接场效应管VT2的栅极，场效应管VT2的源极连接稳压管D8的正极。
实施例5：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述B相端保护电路内设置有集电极开路器件U2、晶体管V6、电阻R10、电阻R11、二极管D17、稳压管D15，所述场效应管VT4的源极连接稳压管D15的正极，稳压管D15的负极分别连接场效应管VT4的栅极、二极管D17的正极和晶体管V6的发射极，晶体管V6的集电极连接电阻R10的第一端，电阻R10的第二端通过电阻R11分别连接晶体管V6的基极、集电极开路器件U2的输出端及二极管D17的负极。
实施例6：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述场效应管VT1的栅极和源极之间还并联有电阻R7，在所述场效应管VT3的栅极和源极之间还并联有电阻R8；所述二极管D6的负极与二极管D7的正极共接，所述二极管D13的负极和二极管D14的正极共接。
在使用时，由于功率MOSFET管(场效应管VT1、场效应管VT2、场效应管VT3、场效应管VT4)栅极电容的存在，对该管的驱动电流实际表现为对栅极电容的充、放电。极间电容越大，在开关驱动中所需的驱动电流也越大，为使开关波形具有足够的上升和下降陡度，驱动电流要具有较大的数值；并为改进功率MOSFET管的快速开通时间，同时也减少在前级门电路上的功耗，集电极开路器件U1和集电极开路器件U2优选采用SN7407OC门电路，集电极开路器件U1和集电极开路器件U2是将TTL电平转换成CMOS电平的缓冲/驱动器，当U1输出低电平时，功率MOSFET管(场效应管VT2)的栅极电容通过二极管D5(优选的二极管D5采用1N4148)被短路至地，此时集电极开路器件U1吸收电流的能力受其内部导通管所允许通过的电流限制。而当集电极开路器件U1输出为高电平时，场效应管VT2的栅极通过晶体管V3获得电压和电流，充电能力提高，因而开通速度加快。
在设计使用时，稳压管D8和位移杆D14，采用齐纳二极管1N4744，用于实现场效应管VT2和场效应管VT3的栅源间的过压保护，其稳压值优选为16V。
功率MOSFET管(场效应管VT1、场效应管VT2、场效应管VT3、场效应管VT4)有内接的快恢复二极管。当不接二极管D6、二极管D7、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14时，假定此时电机AB相绕组由VT1管(和VT4管)驱动，即VT2管(和VB)截止，VT1管(和VT4管)导通，电流经VT1管流过电机AB相绕组L。当下一个控制信号使VT1管关断时，电机AB相绕组L的续流电流经VT2的内接快恢复二极管从地获取。此时，VT2管的漏源电压即是该快恢复二极管的通态压降，为一很小的负值。当VT1再次导通时，该快恢复二极管关断，VT2的漏源电压迅速上升，直至接近于正电源的电压VCC，这意味着VT2漏源间要承受很高且边沿很陡的上升电压，该上升电压反向加在VT2管内的快恢复二极管两端，会使快恢复二极管出现恢复效应，即有一个很大的电流流过加有反向电压的快恢复二极管。为了抑制VT2管内的快恢复二极管出现这种反向恢复效应，在电路中接接入了二极管D6、二极管D7、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14。其中，反并联快恢复二极管(二极管D9，二极管D10)的作用是为电机AB相绕组L提供续流通路，二极管D6、二极管D7是为了使功率MOSFET管VT1，VT2内部的快恢复二极管不流过反向电流，以保证VT1，VT2在动态工作时能起正常的开关作用；二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14的作用亦是同样的道理。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。