Estoy tratando de hacer un controlador BLDC, y me gustaría usar un atmega168 como microcontrolador y N-FET (x3) para controlar el motor. El microcontrolador emitirá un PWM que controlará la posición del motor.
He visto varios controladores sin escobillas y el que tengo aquí parece tener varios transistores antes de conducir el FET real. (ver imagen)
¿Por qué es eso? Gracias por tu ayuda
El controlador que muestra es un controlador de puente H completo.
Aquí está el problema: los motores funcionarán con un voltaje superior al voltaje del microcontrolador.
Los dos transistores adicionales deben pasar del voltaje del microcontrolador al voltaje del motor, lo que permite que los MOSFET se abran y cierren completamente a través del voltaje en sus compuertas.
Imagina esto:
Imagina que la lámpara es un motor, porque no encontré un motor.
La puerta del MOSFET ahora se cambia entre 0V y 5V, pero es un P mosfet, por lo que 5V sigue siendo: Vgs = 5V - 12V = -7V. -7V abrirá el P-MOST muy fácilmente, incluso si es muy insensible.
Entonces, lo que hacen es:
El MOST se está cerrando ahora con el 1kOhm R3, hasta que Q2 se active, luego el MOST también se enciende. (Tenga en cuenta que es una buena práctica agregar un 1kOhm en la puerta del MOST, para protegerlo del fuerte flanco creado por el transistor).
En realidad, esto es todo lo que necesitarías para conducirlo.
Entonces, ¿por qué el transistor extra? ¡Por qué! Por qué?
¡Fácil! Están guardando las señales del microprocesador al agregar un inversor al P-MOST. Si invierte la conmutación de encendido del P-MOST, entonces el N-MOST y el P-MOST en el mismo brazo del puente H se pueden conectar a una señal.
Me parece que es mejor controlar cada MOST con el controlador si puedes, porque esto permite utilizar un concepto muy importante de tiempo muerto. Búscalo si estás interesado.
Tenga en cuenta que muchos MOST tendrán un voltaje de fuente de compuerta máximo, generalmente en el dominio de 12 V a 20 V, por lo que hacer esta conmutación dura a 24 V puede ser malo para un P-MOST. Entonces tendrías que proteger el P-MOST de la siguiente manera:
Las dos resistencias ahora dividen la tensión principal, mientras que la resistencia inferior es inferior, mantiene la compuerta a 12 V bajo el riel positivo o superior, utilizando una fuente de alimentación de 36 V, manteniendo la compuerta segura.
Los MOSFET de alimentación normalmente tienen un Vth relativamente alto, lo que requiere un voltaje más alto que el de la MCU. Además, la capacitancia de la compuerta normalmente requerirá una alta corriente (¡a veces incluso 5A!) Durante decenas de nanosegundos en cada ciclo de PWM, que es mucho más de lo que puede hacer la MCU. Y, por supuesto, el voltaje de la fuente del MOSFET del lado alto aumenta a Vbus, por lo que para conducir es realmente necesario un controlador que aumentará con el MOSFET.
Eche un vistazo a los controladores de puerta aislada de Silabs. Los uso durante los últimos años, son simplemente perfectos.
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