Ist diese H-Brückenschaltung realisierbar?

Es gibt ein Hauptproblem mit Ihrer H-Bridge und zwei mögliche Probleme, je nach Betriebsmodus

Fehlende Bulk-Kapazität

In der Nähe der H-Brücke scheinen sich keine Kondensatoren mit großem Wert zu befinden. Jetzt ist J2 vielleicht ganz in der Nähe eines relativ großen Kondensators, ebenso funktioniert die H-Brücke möglicherweise nur als dumme Vorwärts- und Drehzahlsteuerung ohne PWM.

Wenn Sie jedoch vorhaben, irgendeine Form der Modulation zu senden, wird sich die fehlende Bulk-Kapazität auf den Betrieb auswirken. Klingeln in der Nähe der H-Brücke, potenzielle Überspannung, schlechtes Einschwingverhalten.

Gatedrive-Typ

Die komplette Schaltung verwendet einen BJT, um die Gates eines LEG auf 0 V und einen 10k zu ziehen, um es hoch zu ziehen.

Dies bedeutet, dass der BJT die GATES sehr schnell auf Low ziehen kann (Ntype geht auf OFF, Ptype geht auf ON), aber die 10k werden benötigt, um die Gates auf HIGH zu ziehen (Ntype geht auf ON, Ptype geht auf OFF).

Wenn Sie vorhaben, die Gates PWM zu machen und der Wechselrichter eine echte Leistung hatte, sollten Sie die FETs schnell genug schalten, um Schaltverluste zu minimieren, aber langsam genug, um durch Totzeit gemildertes Klingeln und Durchschießen zu mildern.

Die Alternative, insbesondere wenn Sie ein komplementäres Paar verwenden, streben Sie ein langsames EINSCHALTEN und ein schnelles AUSSCHALTEN für jeden Schalter an. Mit der vorgestellten Laufwerkstopologie, wenn INPUT_A oder INPUT_B von LOW auf HIGH übergeht, sind Sie möglicherweise in Ordnung, da der Ntype SCHNELL ausschaltet und der Ptype "schnell" einschaltet. Jedoch ... für einen Übergang von HIGH nach LOW an INPUT_A oder INPUT_B schaltet sich der NTYPE langsam ein und der PTYPE schaltet sich langsam aus ... abhängig von der Gate-Kapazität und der Gate-Schwelle bezüglich der DCLink-Spannung kann es zu einem weichen Schuß kommen. durch für diesen Übergang

Auch dies ist möglicherweise kein Problem, wenn Sie nicht vorhaben, PWM mit einer angemessenen Frequenz zu verwenden.

Das Hauptproblem jedoch...

H-Brücken-Topologie.

Sie haben Recht, H-Brücken und induktive Lasten benötigen einen Freilaufpfad, und den haben Sie mit den vier FETs über die intrinsische Diode. Sie haben jedoch 4 zusätzliche Dioden hinzugefügt, die in dem Moment ausfallen, in dem Sie einen H-Brücken-Zustandsübergang versuchen.

Die klassische H-BRidge.

Es gibt fünf LEGALE Zustände in einer H-Brücke, dann gibt es zwei ILLEGALE und vier, die nichts tun.

Die LEGAL-Zustände sind:

1. Alle Schalter AUS - jeder Strom würde durch die Versorgung und den Abfall freilaufen
2. 1 & 2 EIN – positiver Strom kann sich in der Last aufbauen
3. 3 & 4 EIN – In der Last kann sich ein negativer Strom aufbauen
4. 1 & 3 EIN - Null-Volt-Schleife, die den Abfall des Laststroms minimiert ODER die Wicklung kurzschließt.
5. 2 & 4 EIN - Null-Volt-Schleife, die den Abfall des Laststroms minimiert ODER Wicklungen kurzschließt.

Aufgrund Ihrer Gatedrive-Topologie ist State1 nur erreichbar, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet ist. Ohne INPUT_A, B zwingt der Gatedrive die Brücke auf State5 (untere FETs EIN)

Betrachten Sie nun Ihre Topologie.

Betrachten Sie nun den Übergang von State2 --> State5 wegen Kontrollverlust oder dem Versuch, den Null-Volt-Zustand zu verwenden: Da die oberen FETs offen sind, möchte der Strom über die unteren Dioden kommutieren, ABER die zusätzlichen Dioden blockieren jetzt den Freilaufpfad. Der Induktor kümmert sich nur um die Sättigung$V = L\frac{\Delta i}{\Delta t}$& mit dieser Topologie versuchen Sie, den Stromfluss sofort zu STOPPEN, und somit steigt die Spannung an, um den Stromfluss aufrechtzuerhalten, bis diese zusätzlichen Dioden eine Lawine überfluten und zerstört werden.

Unwahrscheinlich, dass es geeignet ist: -

• Sowohl Q1 als auch Q2 können gleichzeitig eingeschaltet sein (dies wird als Shoot-Through bezeichnet) und sollte im Allgemeinen vermieden werden. Der Transistor, der sie speist, wird möglicherweise nur leicht angesteuert und arbeitet linear, wobei er eine Kollektorspannung erzeugt, die in der Mitte der Schiene liegt und genau das ist das Hauptproblem. Selbst wenn dieser Transistor korrekt aktiviert wird, führen die Gate-Kapazitäten und der 10-k-Pull-up-Widerstand beim Ausschalten dazu, dass die Kollektorspannung möglicherweise Mikrosekunden benötigt, um wieder auf die positive Schiene anzusteigen, und es kommt zu einem Durchschuss.
• Dito Q3 und Q4
• D1, D2, D3 und D4 sind für den Schutz überflüssig, es sei denn, Sie versuchen, die gespeicherte Energie im Motor sehr schnell loszuwerden - die internen Dioden in jedem Mosfet leiten überschüssige Energie in die Stromschiene, ABER damit dies angemessen funktioniert Sie benötigen einen Speicherkondensator über den Schienen in der Nähe der H-Brücke.
• Möglicherweise stellen Sie fest, dass sich die MOSFETs nicht richtig einschalten und durchbrennen, wenn die Stromschienen zu niedrig sind. Verwenden Sie ein UVLO-System (Unterspannungssperre, um zu verhindern, dass die MOSFETs angesteuert werden, wenn die Versorgung zu niedrig ist).
• Wenn eine zu hohe Versorgung gegeben wird, können die MOSFET-Gate-Durchbruchspannungen überschritten werden. Jetzt habe ich keine Ahnung, ob dies möglich ist, aber Sie haben gefragt!