直流电机如何控制正反转？如何调速？

直流电机是可以通过PWM来实现调速的。PWM是脉冲宽度调制，可以改变脉宽/占空比来实现电机的调速。对于一个直流电机而言，如果两端加上额定的直流电压，电机可以满速运转，如果将电压降低，电机的转速有会降低。所以可以通过改变PWM的占空比来实现直流电机的调速。

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PWM电机调速的原理

PWM其实就是脉冲宽度可调的方波，具有两个非常重要的参数：频率和占空比。方波在一个周期内是由高电平脉冲和低电平脉冲构成的，高电平脉冲在一个周期内所占用的比例就是占空比。而通过占空比可以计算出平均电压。如果占空比越大输出的平均电压就越高；占空比越小输出的平均电压就越低。当占空比达到100%时，就是满幅电压输出；当占空比为0%时，就是低电平输出。占空比与平均电压的对应关系如下图所示。

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PWM调速的电路设计

调速就是改变电机两端的平均电压，在驱动端只需要控制PWM的输出占空比就可以了。如果要做到电机的正反转并且调速，就要用到H桥电路，如下图所示，是H桥电路的原理图，下面分正转和反转两种情况来介绍PWM电机调速方法。

电机正转调速

电机正转的电路图如下图所示，在驱动端Q5加高电平Q6加低电平后电机正转，此时对管Q1和Q3导通。如果要调速，只需要让Q6为低电平，Q5输入PWM方波即可，通过改变PWM的占空比即可实现电机的正转调速。如下图所示。

电机反转调速

电机反的电路图如下图所示，在驱动端Q5加低电平Q6加高电平后电机正转，此时对管Q4和Q2导通。如果要调速，只需要让Q5为低电平，Q6输入PWM方波即可，通过改变PWM的占空比即可实现电机的正转调速。

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用专用电机驱动芯片来实现PWM调速

以上分立元器件所搭建的电路原理非常清晰，但是存在的问题就是使用元器件较多，占用PCB空间并且成本可以也较贵，最关键的问题就是在控制的时候如果死区时间控制不好，则容易将桥臂的上下管同时导通导致烧管子。所以采用专用的集成电路是一个不错的选择，体积小、电路简单，而且还不用考虑死区的控制。以HR9110为例介绍。其电路原理图和控制逻辑如下图所示。

如果要实现正转调速，只需要INB为低电平，INA为PWM输入即可；

如果要实现反转调速，只需要INA为低电平，INB为PWM输入即可。

专用集成芯片的优势就是成本低、体积小、容易控制。