L298N器件介绍

L298N是一款由意法半导体（ST公司）生产的高电压、大电流电机驱动芯片。L298N可对电机进行直接控制，通过主控芯片的I/O输入对其控制电平进行设定，就可为电机进行正转反转驱动，操作简单、稳定性好，可以应用于各种电子设备中。在制作STM32小车等项目时，L298N是一款非常常用的电机驱动模块。

L298N最高工作电压可达46V，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A。器件内部集成了两个H桥，可以用来驱动直流电机、步进电机等设备。一片L298N驱动芯片可以同时控制两个直流减速电机做不同动作，实现更复杂的控制需求。同时，它还具有反馈检测功能，可以实时监测电机的工作状态。

规格参数

  • 电源电压：4.5V至7V
  • 输出电流：2 A
  • 工作温度(Max)：150℃
  • 工作温度(Min)：-40℃
  • 安装方式：Through Hole
  • 引脚数：15
  • 封装：Multiwatt-15

L298N器件的优缺点

优点：

  1. 可以驱动大电流电机，实现电机的快速响应和精确控制。
  2. 通过简单的逻辑电平信号控制，可以实现电机的正反转和调速。
  3. 内置过热保护和反馈检测电路，能够保证电机和驱动芯片的安全运行。

缺点：

  1. 在驱动大电流电机时，功耗较大，需要额外的散热措施。
  2. 通常需要搭配额外的驱动电路，以实现电机的驱动和控制。
  3. 其制造成本相对较高，可能会增加整个系统的成本。

引脚图及引脚介绍

L298N器件的15个引脚如下所示：

  • INPUT1-INPUT4：输入引脚，用于接收控制信号，实现电机的正反转控制和PWM调速。INPUT1和INPUT2控制第一个H桥的电机，INPUT3和INPUT4控制第二个H桥的电机。
  • OUTPUT1-OUTPUT4：输出引脚，用于连接电机。OUTPUT1和OUTPUT2组成第一个H桥，连接一个电机；OUTPUT3和OUTPUT4组成第二个H桥，连接另一个电机。
  • CURRENT SENSING A、CURRENT SENSING B：电流检测引脚，用于监测电机的工作电流。这两个引脚可以连接外部电流检测电阻，实现过流保护等功能。
  • ENABLE A、ENABLE B：使能引脚，用于控制H桥的使能信号。当这两个引脚的电压为高电平时，对应的H桥被使能，可以正常工作；当电压为低电平时，对应的H桥被禁用，电机停止工作。
  • SUPPLY VOLTAGE VS：电源电压引脚，用于连接电机的工作电压。该引脚的电压范围为4.5~46V，可适应各种高电压应用场景。
  • GND：地线引脚，用于连接电源地和信号地。
  • LOGIC SUPPLY VOLTAGE VSS：逻辑电源引脚，用于连接控制电路的电源电压。该引脚的电压范围为4.5~7V，建议连接5V电源，以保证芯片正常工作。

原理图及工作原理介绍

L298N是一种双H桥电机驱动芯片，其工作原理主要基于H桥电路。H桥电路是一种常见的电机驱动电路，可以实现电机的正反转和速度控制。L298N内部包含两个H桥电路，可以同时驱动两个电机。L298N的工作原理具体如下：

  • 输入控制：L298N的INPUT1至INPUT4引脚接收来自主控芯片的控制信号。通过控制这些输入引脚的电平状态，可以控制H桥电路的开关状态，从而实现电机的正反转和速度控制。
  • H桥电路：L298N内部包含两个H桥电路，每个H桥电路由四个功率开关（晶体管）组成。当H桥电路的上下两个开关同时导通时，电机得到最大电流，实现最大速度；当上下两个开关同时截止时，电机停止工作；当上侧开关导通、下侧开关截止时，电机正转；当上侧开关截止、下侧开关导通时，电机反转。
  • 使能控制：L298N的ENABLE A和ENABLE B引脚用于控制H桥的使能信号。当这两个引脚的电压为高电平时，对应的H桥被使能，可以正常工作；当电压为低电平时，对应的H桥被禁用，电机停止工作。
  • 电流检测：L298N的CURRENT SENSING A和CURRENT SENSING B引脚用于监测电机的工作电流。这两个引脚可以连接外部电流检测电阻，实现过流保护等功能。
  • 电源供电：L298N的SUPPLY VOLTAGE VS引脚用于连接电机的工作电压，LOGIC SUPPLY VOLTAGE VSS引脚用于连接控制电路的电源电压。

封装图

L298N器件的封装类型是Multiwatt-15。封装图如下所示：

L298N器件都有哪些应用场景？

  1. 机器人技术：L298N广泛应用于各种机器人的运动控制系统，如轮式机器人、多足机器人等。通过L298N可以实现对机器人电机的精确控制，实现机器人的运动控制。
  2. 工业控制系统：在工业控制系统中，L298N可用于驱动各种电机，如直流电机、步进电机等。通过L298N可以实现对电机的精确控制，提高生产效率和产品质量。
  3. 无人机技术：L298N也可应用于无人机的电机驱动系统，如多旋翼无人机、固定翼无人机等。通过L298N可以实现对无人机电机的精确控制，实现稳定飞行。
  4. 电动设备：在各种电动设备中，如电动玩具、电动工具、医疗设备等，L298N可用于驱动电机，实现设备的运动控制。
  5. 智能家居：在智能家居领域，L298N可用于驱动各种智能家居设备的电机，如智能门锁、智能窗帘等。通过L298N可以实现对设备的精确控制，提高生活品质。
  6. 自动化系统：在自动化系统中，L298N可用于驱动各种电机，实现系统的自动控制。如自动化生产线、自动化仓库等。