¿Por qué mis MOSFET de canal P siguen muriendo en este puente H?

¿Cómo está desacoplando el suministro de 12 V?

Un posible modo de falla es que los picos inductivos de apagar la corriente del motor (es decir, a la velocidad PWM) se descargan en el suministro de 12 V a través de los diodos de retorno. Sí, eso se supone que sucede, pero ...

Si el suministro de 12 V no está desacoplado, y se obtiene de una fuente de alimentación no es una batería recargable, o si se obtiene a través de un cable largo (inductivo), no es realmente un suministro de 12 V, sino que se impulsa momentáneamente hasta ese voltaje de pico inductivo. . Lo que podría estar muy por encima de las calificaciones MOSFET ...

Monitoree el suministro de 12 V con un osciloscopio rápido. Si muestra signos de picos de sobretensión, aumente su desacoplamiento hasta que no lo haga. (Eso debería incluir capacitores cerámicos de 0.1uF para baja impedancia de HF, así como un capacitor de depósito electrolítico. Y posiblemente un diodo Zener de 16V o 25V por si acaso ...).

No sé si este es tu problema real, pero es una base que DEBES cubrir.

Uno de los MOSFET del canal P superior está activo, esto determina la dirección. Cuando aplica PWM a ambos MOSFET de canal N (como se indica en su circuito), obtiene un disparo en la mitad del puente H.

Debe NO aplicar PWM a los dispositivos de ambos canales N: solo aplíquelo en la parte inferior derecha cuando el dispositivo del canal P en la parte superior izquierda está activado O BIEN, aplíquelo en la parte inferior izquierda cuando esté en la parte superior derecha P El dispositivo de canal está activado.

EDITAR - también, los MOSFET de tu canal P están al revés.

R1 R2 es demasiado grande para todos, pero los mosfets más pequeños e inexistentes. Esto significa que se están volviendo mucho más lentos de lo que están activando. Esto significa que incluso si crees que has incluido algún tiempo muerto razonable, todavía obtendrás dispare a través y coma las comidas. Uso un transistor adicional para hacer un apagado rápido, vale la pena.

Una cosa que me llama la atención es la falta de diodos de retorno en sus FET. Como su motor es una carga inductiva, puede generar muy fácilmente altos voltajes en sus FET cuando hay un cambio en la corriente (V = L dI / dT en un inductor). Estos voltajes pueden exceder fácilmente la clasificación de ruptura de la unión de drenaje de fuente en sus FET.

Para resolver esto, normalmente se coloca un diodo en paralelo con la unión para mantener el voltaje bajo control de la siguiente manera:

(Imagende: enlace )

Esto "sujeta" la tensión a través del FET.

@Autistic tiene razón con respecto a R1 y R2: esta disposición conducirá a tiempos de conmutación muy lentos en las Pets. Puede considerar el uso de una bomba de carga del controlador P Fet dedicada en lugar del BJT + Pullup.

Algunas comprobaciones de validez

¿Puedes comprobar las señales de conducción? Es muy importante que FET esté activado o desactivado.

forward: 
p1 on    p2 off 
n1 off   n2 on

backwards: 
p1 off    p2 on 
n1 on     n2 off

brake: 
p1 off    p2 off
n1 on     n2 on

Prueba lo siguiente:

• detener cualquier PWM
• desconectar cualquier carga
• conduzca desde su código como: p1 on n1 off, espere 500ms, p1 off n1 off 100ms (tiempo muerto), p1 off n1 en 500ms, p1 off n1 off 100 ms (tiempo muerto) y repita. Esto produce una señal de prueba que es fácil de depurar.
• ahora la salida p1 n1 del puente h cambiará de GND a 12V muy bien. Use un alcance para probarlo, o también puede usar una bombilla pequeña . Conecte la bombilla entre GND y la salida p1 n1; parpadeará para que p1 esté en buen estado. Conéctelo a las salidas de 12V y p1 n1; parpadeará para que n1 sea bueno.
• si tiene un alcance, verifique si p1 y n1 no son conductores cruzados. Al verificar esta señal, no verá ningún otro valor que no sea GND limpia, 12V limpia y alguna GND flotante en el tiempo muerto de 100 ms.
• si no tiene alcance, puede establecer un tiempo muerto bastante grande, por ejemplo. 500 ms: no puede doler :) pero puede guardar tu P fet.
• ahora conecte su motor en lugar de la bombilla de luz, funcionará y disminuirá / parará como la bombilla. Esto verifica que las apuestas estén bien.

El problema

• Tenga mucho cuidado con el arreglo de PWM anterior. Puede freír fácilmente sus apuestas. Puede activar el lado P mientras cambia el lado N, por lo tanto, hace pantalones cortos (más pequeños o más grandes; puede sobrevivir con un 20% de PWM dependiendo de la calidad de su fuente de energía).

Normalmente, los microcontroladores tienen un controlador PWM de 4 salidas dedicado con control de banda muerta. Las 4 señales PWM pueden conducir a las 4 fets, y estas señales están sincronizadas e invertidas, más el tiempo muerto se tiene en cuenta. Consulte el PWM de los microcontroladores PIC para obtener más información. enlace

Dado que el Arduino no está diseñado para ese propósito, es posible que desee utilizar alguna lógica básica para producir las señales PWM correctas. El objetivo es garantizar que n1 y p1 siempre sean complementarios, así como n2 y p2. Puede obtenerlo utilizando más BJT: enlace Luego tiene los dos pines que puede PWM conducir.

Quizás prefieras usar algunas puertas lógicas, como esta: enlace y luego tienes un avance / retroceso limpio, más un pin PWM que impulsa la velocidad.

Este artículo puede valer la pena revisar: enlace

¿Está seguro de que está activando el P-FET superior izquierdo cuando aplica PWM al N-FET inferior derecho?

Debería verificar su orientación P-FET. Parece que el P-FET está al revés y está obteniendo una disipación excesiva de energía cuando el diodo del cuerpo P-FET conduce. Mida el voltaje a través del P-FET bajo sus condiciones de falla. Si ve alrededor de 0,6 V en el FET cuando el 2N2222 está encendido, entonces el P-FET se invierte. También verifique el voltaje de la compuerta P-FET durante la condición de falla para asegurarse de que esté viendo menos de 0.2 V.

¿Todavía ve la corriente de falla si retira su motor del circuito?