Estoy tratando de invertir la polaridad en un motor bastante robusto (5 amperios, 60v) de la manera más simple posible.
Necesito construir un puente en H para revertir la corriente, estoy controlando la velocidad en otros lugares. ¿Puedo simplemente conectar 2 MOSFET de canal N y 2 MOSFET de canal P a un pin IO desde el MC (con resistencias, por supuesto) o es más complicado que eso?
Veo muchos esquemas en línea que son diferentes, algunos usan diodos, otros no.
¿Algún consejo?
Puedes comprar puentes H con controladores integrados. Sólo mira a Digikey. Sus entradas están diseñadas para ser controladas por un microcontrolador y, a menudo, también tienen un diodo de protección de retroceso incorporado; verifique esto para su parte en particular.
Si desea rodar por su cuenta, puede hacerlo con 2 M y 2 P MOSFET, pero debe seleccionar las partes con cuidado, prestando atención a VGSth, Rds-on y la corriente de drenaje máxima, VDSS max, para que coincida con su solicitud. También necesitará 2 N-MOSFET de especificaciones más bajas (y 2 resistencias de pull-up) para conducir la compuerta de los P-MOSFET ya que es probable que su microcontrolador no sea capaz de hacerlo lo suficientemente alto y lo suficientemente bajo para satisfacer sus necesidades.
Recomiendo encarecidamente una H-Bridge de la plataforma. Si realmente tiene una buena razón para deshacerse del suyo, vuelva con más detalles sobre sus requisitos: corriente, voltaje y le ayudaré.
El principal problema con la activación de los conmutadores del lado alto del canal P desde niveles lógicos es que la tensión de la compuerta debe ir al nivel de la fuente de voltaje para que el conmutador se apague. Eso es 60 voltios en su situación, y la salida de un control lógico es de solo 5V. La forma más sencilla de solucionar este problema es usar un pequeño transistor de señal de canal N para tirar de la compuerta del canal P a tierra, y usar un pull-up bastante pequeño para extraer la tensión de la compuerta a la fuente cuando el canal N está desactivado. Si solo enciende / apaga ocasionalmente, puede ser suficiente un pull-up de 500 Ohm o 1 kOhm. Si estás haciendo PWM, quieres 100 ohmios o menos para asegurarte de que el interruptor se produce lo suficientemente rápido como para no dañar el dispositivo.
El problema con una pequeña resistencia para el pull-up es que "desperdicia" la corriente mientras el canal P está activado, ya que el dispositivo de señal del canal N mantendrá el flujo de corriente.
Además, en su caso, debido a que es un potencial de 60 V, debe proteger el diferencial de voltaje de la fuente / fuente; muchos dispositivos morirán si eso va por debajo de -20 V o menos Por lo tanto, también desea una pequeña resistencia en el lado desplegable y un diodo Zener en el lado alto para limitar el diferencial de voltaje máximo entre la fuente y la puerta.
En definitiva, la mitad de un puente H de cosecha propia para esta receta se ve así:
No preste demasiada atención a los números de parte específicos; Hay una selección bastante limitada en CircuitLab.
Además, necesitará un dispositivo de canal N de nivel lógico para cambiar el extremo bajo, ya que su señal de control lógico solo será de 5 V, y muchos MOSFET de potencia prefieren un voltaje de 10 V para encenderse realmente a la derecha. Para manejar 5A, eso podría no ser un gran problema si obtienes un dispositivo de alta calificación.
También desea intentar que el apagado del extremo inferior se produzca antes del encendido del terminal superior; de lo contrario, puede provocar una conducción cruzada, lo que puede ser un problema bastante desagradable: picos de cientos de Amplificadores, matando tu puente H en muy poco tiempo! He estado allí, no es bonito :-) El diagrama no incluye esta función: tendría dos líneas de control separadas para el extremo alto frente al extremo bajo, en lugar de unirlas.
Finalmente, con una carga inductiva de 60 V, verá picos de hasta 120 V cuando intente invertir la polaridad. Esto significa que debe tener dispositivos clasificados para 120 V, que serán más costosos que sus dispositivos típicos con un presupuesto de 30 V y 30 A. Sin embargo, vale la pena el dinero extra, porque un puente H que falla al azar no es algo con lo que querrás vivir.
Bien, lo que realmente quiere hacer es usar un circuito de controlador de medio puente dedicado, conectado a las puertas de los dispositivos MOSFET (IR2183, o similar), ya que ese dispositivo hará el tiempo de prevención de la conducción cruzada por usted. , y conducirá correctamente las compuertas sin quemar innecesariamente la corriente después de cambiar, como lo hará la opción de resistencia pull-up.
O quieres comprar un puente en H ya hecho y probado. Honestamente, si esto es solo un proyecto único, será mejor que hagas eso, en lugar de construir el tuyo. ¡Mucho menos sangre, sudor y lágrimas!
O, finalmente, si su ciclo de trabajo es realmente bajo (cambiando solo una vez por minuto o lo que sea), entonces un relé DPDT le servirá igual de bien, ¡y será mucho más fácil de cablear!