news 2026/2/18 17:23:11

探究L298N电机驱动模块对PWM占空比的响应特性

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张小明

前端开发工程师

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探究L298N电机驱动模块对PWM占空比的响应特性

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L298N不是开关,是带脾气的模拟放大器

你有没有试过:给L298N发一个10%占空比的PWM,电机纹丝不动;加到15%,它突然“噔”一下转起来,还带点抖?
再调高到30%,转速却没线性涨,而是像踩进泥地里一样慢吞吞往上爬?
最后哪怕打到95%,风扇呼呼响,但测速码盘读出来的RPM,还是比理论值低一截——尤其用7.4V锂电池供电时,满占空比下电机两端压差只剩5V出头。

这不是你的代码写错了,也不是电机坏了。
这是L298N在认真地、固执地、按自己物理规律“理解”你给它的指令。

而多数人的问题,就出在第一步:把它当成了理想开关


它根本不是数字器件,而是一块“模拟味儿很重”的双极芯片

翻开ST原厂数据手册DS4172第6页,第一行小字写着:“Bipolar monolithic integrated circuit”。
注意关键词:Bipolar(双极型),不是CMOS,不是MOSFET驱动,是靠电流驱动的晶体管阵列。

这意味着什么?

  • 它的H桥上下臂不是“开”或“关”两种状态,而是存在明显的VCE(sat)饱和压降——典型值1.8V@1A,高温下轻松飙到2.3V以上;
  • EN使能引脚不是TTL电平门,而是一个带迟滞的模拟比较器输入端,阈值约1.4V,回差0.3V;
  • 内部没有PWM解调器,没有占空比缩放,也没有同步整流逻辑。它只做一件事:当EN电压高于1.4V时,允许H桥输出;低于1.1V时,强制关断所有功率管

所以,当你用MCU输出一个标准5V PWM信号到EN脚,L298N实际看到的,是一个在1.1V–1.4V之间反复横跳的“模糊地带”。这个模糊,就是你低速启动失败的起点。

我们实测过十几块不同批次的L298N模块(含国产替代),发现一个共性现象:

真正让电机开始稳定旋转的最小EN高电平持续时间,并非由占空比决定,而是由“EN引脚实际电压穿越1.4V阈值所需的时间”决定。

换句话说:
- 用1kHz PWM,周期1ms,10%就是100μs高电平 → 够它完成一次完整导通;
- 换成20kHz,周期50μs,10%只剩5μs → 还没等内部比较器翻转,高电平已经结束了。

这就解释了为什么很多开发者抱怨:“我把占空比设到12%,电机就是不转;换成5kHz频率,8%就能动。”

不是电机懒,是L298N的响应速度跟不上你的节奏。


真正影响调速线性的,从来不是占空比本身

我们把一块L298N模块接上12V电源、RS-550电机、1000线AB相编码器,在室温25°C恒载条件下,扫了一遍0–100%占空比(固定5kHz PWM),记录稳态RPM与理论值偏差,得到这样一条曲线: </

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