24 V, 200 W Gleichstrommotor Steuerung über N-Kanal-H-Brücke

Ich versuche, eine Steuerung für einen bürstenbehafteten Gleichstrommotor zu bauen. ZIEL:-

  1. Den Motor bei Dauerlast von ca. 8A laufen lassen.
  2. Drehen Sie den Motor in beide Richtungen, dh vorwärts und rückwärts.
  3. Steuern Sie die Drehzahl des Motors, möglicherweise mit einer MCU, die die PWM über eine Treiberschaltung an MOSFET-Gates weiterleitet.

THEMEN:-

  1. Auswahl an MOSFETs
  2. Treiberschaltung für die Brücke mit N-Kanal-MOSFETs sowohl für die High-Side als auch für die Low-Side.
  3. Ich möchte die MOSFETs nur mit diskreten Komponenten und nicht mit einem Gate-Treiber-IC ansteuern.

Ich habe die angeschlossene Schaltung ausprobiert, aber die oberen MOSFETS werden in nur wenigen Minuten auf etwa 75 Grad Celsius erhitzt. Wenn ich einige Änderungen daran vornehmen kann und dies funktioniert, lassen Sie es mich bitte wissen oder wenn ich eine andere Schaltung verwenden muss. Da sich die MOSFETs erwärmten, versuchte ich auch, die STP55N (55A) MOSFETs zu verwenden, gab aber die gleiche Antwort. IN_1 und IN_2 sind PWM-Eingänge für den Vorwärts- oder Rückwärtszustand. INP wird eine 24-Volt-Versorgung sein.

PS: Ist das das Problem mit der Antriebslogik, die ich verwende? Was kann ich dafür tun?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Messen Sie die Temperatur sowohl des oberen als auch des unteren Transistors UND der Umgebungstemperatur, wenn Sie einen guten Rat wünschen. Geben Sie den Lastwiderstand und die Stromschienenspannung an. Setzen Sie dieses Detail auf den Schaltplan, wo es hingehört. Fügen Sie auch die Kapazität der Bootstrap-Kondensatoren hinzu. Sparen Sie nicht am Diagramm!!
Was ist die Impulsrate und das Tastverhältnis für die High-Side-Treiber? Wie sieht die High-Side-Gate-Drive-Wellenform aus? Mit 10K in Reihe mit dem Gate, welche Art von Anstiegs- und Abfallzeiten erwarten Sie? Kurz gesagt, ich glaube nicht, dass Sie die High-Side-FETs richtig einschalten.
@Andyaka Die Temperatur der oberen MOSFETs steigt auf 75 Grad, die unteren MOSFETs bleiben jedoch bei etwa 37 Grad Celsius. Verzeihen Sie mir, dass ich den Kondensatorwert erbrochen habe. Der Bootstrap-Kondensator hat eine Nennleistung von 10 uF bei 50 V. Die Umgebungstemperatur beträgt 23 Grad. Ich bin mir nicht sicher, wie hoch der Lastwiderstand ist, aber dies ist ein Gleichstrommotor mit einem durchschnittlichen Strom von etwa 7 A. Stromschiene = 24 V Laststrom = 7 A
@BrianDrummond Zur Überprüfung ziehe ich derzeit T1 herunter und ziehe T2 auf 5 V. Q1 und Q4 schalten sich also ein und geben mir eine Richtung im Motor. Später plane ich, PWM (10 KHz) mit einer Einschaltdauer von 40 - 100 % zu geben, um die Drehzahl des Motors zu steuern. Bitte korrigieren Sie mich, wenn der Ansatz falsch erscheint.

Antworten (1)

Verwenden Sie geeignete FET-Treiber.

Es gibt viel mehr zum Ansteuern von FETs, insbesondere des High-Side-FET, als Sie glauben.

Sobald Sie den Standardansatz zum Laufen gebracht haben, können Sie mit einem guten Bezugspunkt und einem viel besseren Verständnis dessen, worum es geht, zu Ihrem eigenen zurückkehren.

Und seien Sie sich bewusst, dass selbst ein echter High-Side-Gate-Treiber mit einem Bootstrap-Kondensator nicht einfach eingeschaltet und kontinuierlich arbeiten kann. Dafür ist entweder eine Versorgungsspannung von 10 V über Ihrem VCC erforderlich, oder es muss regelmäßig ausgeschaltet werden (wie bei PWM), um den Bootstrap-Kondensator wieder aufzuladen.

Ich weiß, dass dies nicht die Antwort ist, die Sie wollen, aber nach Ihren bisherigen Antworten ist es die Antwort, die Sie brauchen.

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