La salida PWM del chip dsPIC no impulsa el motor con el circuito de puente H

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Estoy simulando un dsPIC33FJ32MC202 en Proteus para controlar un motor.

UséunpuenteenHparapermitirqueelmotorgire,peroelmotornogiradespuésdequecomenzólasimulación.

Puede ver la salida del osciloscopio conectada a los pines IO del dsPIC. La salida ideal debería ser de 3.3V a -3.3V, no entiendo muy bien por qué es de 2.3V a -2.3V, pero parece estar bien.

YtambiénlasalidadelosciloscopioconectadaalaslíneasentreQ3-R1yQ1-R3.Lasalidaparecerara,ynosélarazónquecausaestefenómeno.

P.S. Puede descargar el archivo de diseño Proteus y mis archivos de programa (archivos .c y .hex) aquí .

    
pregunta Po-Jen Lai

2 respuestas

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No se puede resolver cambiando los valores de resistencia. Necesitas más ganancia .

Básicamente, los transistores bipolares son dispositivos de ganancia actual . Esto significa que para una cierta cantidad de corriente que fluye hacia la base, una corriente correspondientemente más grande fluirá hacia el colector. La proporción entre estas dos corrientes es la ganancia del transistor, comúnmente llamada \ $ H_ {fe} \ $ en la mayoría de las hojas de datos de transistores.

Los transistores generalmente tienen un \ $ H_ {fe} \ $ en el rango de 5-500, con los transistores de gran potencia tendiendo hacia el rango de 10-100.

Ahora, si tienes un transistor con un \ $ H_ {fe} \ $ de 25, y quieres pasar un amplificador a través del colector, necesitas \ $ \ frac {1A} {25} = 40 mA \ $ de corriente que fluye hacia la base. Obviamente, su PIC no puede obtener eso. Incluso si tiene un \ $ H_ {fe} \ $ de 100: \ $ \ frac {1A} {100} = 10 mA \ $, todavía no va a tener suerte.

Diría que, dado que esto parece ser más un proyecto de aprendizaje que cualquier otra cosa para ti, deberías considerar jugar con Transistores Darlington . Un darlington es dos transistores conectados de tal manera que tiene un mucho más alto \ $ H_ {fe} \ $. Sin embargo, la caída de voltaje en el transistor se duplica (a 1.2 V), por lo que rara vez se utilizan en aplicaciones de potencia. Sin embargo, si reemplaza los transistores en su circuito con transistores Darlington, creo que probablemente funcionaría, al menos en la simulación.

(Aún tendría que lidiar con el problema de no apagar el transistor PNP, consulte la sección inferior de esta respuesta)

Otro problema que tendrá con la topología, ya que tiene un dibujo, es lo que se denomina coloquialmente "disparar a través". Básicamente, cuando su microchip decidió cambiar el estado de la mitad del puente H, comenzará a impulsar el voltaje en el pin IO al otro estado. Dado que hay una capacitancia en la conexión, y la línea MCU IO no puede generar o hundir una corriente infinita, el voltaje pasará de un extremo al otro. Como tal, habrá un período de tiempo cuando el voltaje en el pin IO esté entre 0 y Vcc.

Ahora, mira tu circuito. ¿Qué sucederá cuando el voltaje en las bases de los transistores superior e inferior se encuentre en algún lugar en medio de 0-Vcc?

Ambos transistores estarán encendidos , y una gran corriente puede fluir directamente a través de ambos transistores, ignorando completamente el motor.

Hay otro problema con tu diseño.

Para apagar por completo el transistor superior (el transistor PNP), debe conducir su voltaje de base a -0.6V de su emisor. Ya que tiene el emisor conectado a 5V, y su microprocesador PIC solo puede conducir sus líneas IO a 3.3V, nunca puede apagar el transistor superior . Como tal, cuando intenta encender el transistor inferior, todo lo que está haciendo es derivar la corriente a través de ambos transistores a tierra, ignorando completamente el motor.

    
respondido por el Connor Wolf
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Estas partes solo pueden generar de manera confiable alrededor de 2 mA de corriente (máximo absoluto de 4 mA) en sus líneas de E / S. Utilice un controlador IC para amortiguar las señales de la unidad de puerta antes de aplicarlas a los BJT de potencia. La tensión de salida más baja que muestra la simulación podría deberse a la corriente excesiva consumida por el circuito.

\ $ \ dfrac {3.3V-0.6V} {470 \ Omega} = 5.7mA \ $

(Probablemente querrá conducir su puente H mucho más rígido que con 5.7mA).

    
respondido por el Adam Lawrence

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