Circuito de puente H de bajo costo para PWM

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Intento diseñar un H-Bridge de costo (relativamente) bajo en MOSFET de canal N. Necesito conducir un dispositivo peltier de 8.5 A con 12V y (aproximadamente) 20kHz PWM.

(después de leer algunos de los comentarios, cambié esta pregunta para usar P-MOSFETS para el lado alto)

Planeo conducir solo MOSFET de lado bajo con PWM, por lo que no me importa demasiado la capacitancia de los MOSFET de lado alto. Pude encontrar transistores P-MOS bastante baratos con un valor de Rds de aproximadamente 0.02-0.06R.

Mi circuito se vería así:

Probablemente podría usar transistores bipolares para conducir MOSFET de lado alto, pero tengo un canal N de repuesto, espero que al usar MOSFET también esté bien.

Ahora la pregunta es:

  1. ¿Es un buen diseño de circuito?
  2. ¿Qué valores de resistencia debo usar para conducir el lado alto?
pregunta Piotr Sarnacki

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Creo que tu circuito se ve bien. Aunque cometió el error común de colocar los símbolos de PMOS al revés. La fuente del PMOS debe estar en la parte superior de este tipo de circuito. Además, coloque un condensador de derivación en el pin VDD del IC.

Si no cambiará Q1 y Q3 muy rápido, R6 y R8 pueden ser bastante grandes. 10k probablemente está bien. Se encenderán rápido, pero se apagarán lentamente. Las resistencias de la compuerta en Q5 y Q6 no son estrictamente necesarias, pero no duelen y pueden evitar grandes picos de corriente de los pines de la unidad de control de temperatura. Un valor pequeño (100 o menos) es suficiente.

Algunas otras sugerencias:

  1. Suponiendo que esté controlando todo con pines GPIO desde un microcontrolador, Q5 y Q6 deberán ser FET de nivel lógico compatibles con su voltaje lógico (5V, 3.3V, lo que sea).

  2. Coloque los menús desplegables en HI-A y HI-B. Eso evitará que las puertas de Q5 y Q6 floten durante el encendido inicial y se enciendan accidentalmente en Q1 y Q3 momentáneamente.

  3. Del mismo modo, coloque los menús desplegables en las puertas de Q2 y Q4 en caso de que el TC427 haga flotar sus pines momentáneamente durante el encendido.

  4. Es una buena idea colocar un condensador (0.1uF es suficiente) entre el riel de 12V y las puertas de Q1 y Q3. Cuando se activan los 12 V por primera vez, la capacitancia de la compuerta de Q1 y Q3 mantendrá el voltaje en las compuertas bajas hasta que haya suficiente corriente a través de las resistencias y hacia la compuerta. Eso puede hacer que Q1 y Q3 se enciendan momentáneamente. El condensador forzará el voltaje de la compuerta a seguir el riel de 12 V a medida que se conecta y evitará que suceda.

  5. Los MOSFET no se apagan instantáneamente. Entonces, si, por ejemplo, enciende Q1 y apaga Q2 en el mismo ciclo de instrucciones en su firmware, Q2 puede permanecer encendido por unos pocos milisegundos adicionales y causar una condición de disparo. Por lo tanto, escriba su código con pequeños retrasos entre las instrucciones de cambio. Mejor aún, use un microcontrolador que tenga un periférico controlador H-bridge con retrasos incorporados.

respondido por el Dan Laks

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