Diseño del circuito del controlador H-Bridge

Navega tus respuestas
0

He construido el siguiente circuito controlador de puente en H (las resistencias rojas R9 y R10 no estaban incluidas). Sin embargo, durante las pruebas descubrí que soplo constantemente los MOSFETS de canal P de lado alto, lo que me ha llevado a creer que los circuitos del controlador tienen problemas.

Después de pensar un poco, creo que la parte alta del circuito del controlador debe incluir las dos resistencias rojas (R9 y R10) que estaban ausentes del diseño original.

Esto me lleva a la siguiente pregunta con respecto al diseño del puente / controlador H:

  1. ¿Estoy seguro de que los Resistores R9 y R10 deben incluirse para un funcionamiento correcto?
  2. ¿Cuál es el comportamiento / rendimiento esperado del circuito sin el R9 y el R10 agregados?
  3. ¿Hay algún otro problema con mi circuito que pueda haber omitido?
  4. ¿Hay alguna razón por la que estén soplando los MOSFETS de canal P del lado alto y no alguno de los MOSFETS del lado P?
  5. El motor NO está siendo accionado usando PWM (por lo tanto, no hay un circuito de conmutación rápida). Sin embargo, accidentalmente conduje el motor constantemente con un PWM durante las pruebas (no cambiando de dirección), ¿podría esto haber causado que mis MOSFETS explotaran?

    
pregunta user3095420

1 respuesta

1

Empecemos con lo que se conoce. Si los M MOSFET P (Q5 y Q6) fallan repetidamente, lo más probable es que el circuito exceda la clasificación V-gs (máx) de las piezas. Para estos MOSFET, V-gs (max) es +/- 16V. Para su circuito (sin R9, R10), eso significa que la compuerta ve más de 40V (no es probable) o menos de 8V. Observe que Q9, Q10 están configurados como conmutadores (bueno), mientras que Q1, Q2 están configurados como seguidores de emisor (¡malo!). Cuando Q3, Q4 están desactivados, no hay ruta para la corriente de base para Q1, Q2, por lo que están desactivados y las compuertas de Q5, Q6 se extienden a + 24 V a través de R7, R8, V-gs = 0 y Q5, Q6 están fuera. Hasta ahora tan bueno. Sin embargo, cuando Q3, Q4 se enciende. Esto empuja la base de Q1, Q2 hacia el suelo, inclinando hacia adelante la unión colector-base. No estoy seguro, pero sospecho que este zaps Q1, Q2, deja intacta solo la unión base-emisor, pareciendo un diodo entre R1-R7, R2-R8. Así que ahora tiene un divisor de resistencia entre +24 y tierra que consiste en R7, R1, la unión de base-emisor con polarización directa Q2 y la Vce-sat de Q4. Si haces la aritmética, esto hace que la compuerta de Q5 caiga a casi 8 V, lo que de la especificación del MOSFET es MUY MALO.

Si lo anterior es correcto, la razón por la que el circuito funciona (incluso con Q1, Q2 zapped) con la adición de R9, R10 es que crean otro divisor con R1, R2 que limita el voltaje de compuerta mínimo en Q5, Q6 a algo alrededor de 20V en lugar de 8V, bien dentro de las especificaciones.

Una solución sería reconfigurar Q1, Q2 para que sean interruptores como Q9, Q10, con los emisores conectados directamente a + 24V; R7, R8 conectados entre los colectores y + 12V; y R9, R10 quedan en el circuito como R14. Con esta configuración, las puertas de Q5, Q6 cambiarían entre + 24V y + 12V, una oscilación de 12 voltios, bien dentro de la especificación V-gs (max).

Otro punto a tener en cuenta es la secuencia que usa con su microcontrolador PIC para cambiar la dirección del motor. Tenga cuidado de no permitir que ambos MOSFET en un lado del puente H estén encendidos simultáneamente, incluso por un corto tiempo, ya que esto crea un corto entre +24 V y tierra. La secuencia de instrucciones debe ser: Q5, Q8 ON, Q6, Q7 OFF - > Q5 OFF - > Q7 ON - > insertar retraso de frenado - > Q8 OFF - > Q6 ON.

Espero que esto ayude.

    
respondido por el Tom F.

Lea otras preguntas en las etiquetas

Compartir el paquete de baterías con Arduino y motores de CC Fuente de alimentación de 120 VCA a 90 VCC (para motores paso a paso de CC)