如何实现一个驱动电路的三次设计

某日，老师叫用MOS管驱动个直流电机，做个原理图。需要设定PWM的占空比改变直流电机的速度。心想，这有什么。于是乎，根据过去看的51单片机开发板的驱动继电器的原理图画出了下面的电路。NPN三极管换成N沟道MOS管，由于电机和继电器一样是感性元器件，加上续流二极管，OK。为了保险起见，我拿器件在洞洞板上自搭电路，测试了一下，咋一眼看，能达到要求，于是就把这个图交给了老师。

 老师看了之后笑了笑，拿出了下面一张图。我一看，这么多元件，比我画的复杂不少，于是问老师这样设计的用意。于是老师给我解释第一级的三极管起到电平变换的作用，我所用的MOS管在12V的时候可靠导通。三极管推挽部分，能提高MOS管的关断速度。而门级处的电容用来去除毛刺。另外在电机的供电电源上加上了大的滤波电容。并告诉我按照这个电路图设计。

 

画好图发出去，等PCB板收到后焊好元件发现，调节信号源的输出能改变电机的转速，我以为已经成功了。但是我发现一个问题，PWM信号是通过电缆接到驱动板上的，如果PWM信号的输入端悬空，电机马上就全速转动。这当然是不希望出现的，我把这个情况告诉了老师。然后和老师讨论解决方案。通过让用户先给控制板上电再给驱动板上电，倒是可以避免没有控制信号电机就全速转动的尴尬。我提议再加一级反相器。这些都不像是很好的办法。最后，老师看了电路图几分钟，说去掉一级三极管就可以了。就这样我以为要返工的电路通过在PCB上简单的修改就又能达到输入端悬空的时候，电机不转的效果了，见下图。为保险起见，又加上了保险丝。虽然mos有电压的时候没电流，有电流的时候没电压，功率不大，以防万一又加上了散热片。

 

至此，一个实用的电路经过三次设计诞生了。从一个简陋能用的电路，到一个设计合理性能更佳的电路，再到一个可以与产品融为一体安全可靠的电路，这之间的差距是一个脑子里的电路和商业化的电路之间的差距，一个模电菜鸟和大虾米之间的差距。每一次的改进都是一种对模电和对自我的重新认识。同时我也意识到，模电课虽然学完了，但是到成为一个合格的电子工程师要很长一段路要走。