L298 High-Side-Treiber: Wie funktioniert das eigentlich?

Ich habe mir kürzlich noch einmal den L298 angesehen, da einige Studenten Probleme hatten (aufgrund der häufig diskutierten hohen V_CE-on der kombinierten High-Side- und Low-Side-Treiber). Eine Sache, die mir seltsam aufgefallen ist, ist, dass der L298 NPN-Transistoren sowohl als High-Side- als auch als Low-Side-Treiber verwendet.

Wie schaltet eigentlich der High-Side-Treiber bei VB <VE <VC? Wenn beispielsweise Vs 40 V und Vss nur 5 V beträgt, ist die Basis (wie im Diagramm gezeichnet) niedriger als die Kollektor- und Emitterspannungen, sodass ich nicht sehe, wie die High-Side-Transistoren etwas tun (außer vielleicht die Last auf ~4 V hochziehen und heiß werden). Gibt es eine Grundantriebslogik, die nicht im Diagramm gezeichnet ist? Ich dachte, dass es möglich ist, dass die High-Side-AND-Gatter tatsächlich Open-Collector sind, sodass sie normalerweise über einen internen Widerstand, der nicht gezogen wird, auf Vs hochgezogen werden. Das würde irgendwie funktionieren - aber in diesem Fall ist die Stromverstärkung immer noch durch den inhärenten Diodenabfall im Transistor begrenzt, der sich auch abhängig vom Laststrom ändern würde ...

Gibt es eine gute Analyse des tatsächlichen Betriebs der L298-H-Brücke? Es scheint komplizierter zu sein, als es aussieht.

Ich habe das Diagramm aus dem Datenblatt der Einfachheit halber beigefügt.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Antworten (1)

Ich denke, Sie werden Ihre Antwort wahrscheinlich im L293- Datenblatt finden - es ist die leistungsschwächere Version des 298 (ohne Kühlkörper). So sieht die Ausgangsstufe des 293 aus: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der 293 (und ich vermute stark, dass das auch für den 298 gilt) hat einen PNP-Transistor, der viel bequemer von einem Low-Side-Logiksignal angesteuert wird.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass die beiden Geräte intern auf die gleiche Weise funktionieren - sie haben ziemlich genau die gleiche schlechte Ausgangsspezifikation. Das in der Spezifikation 298 gezeigte Diagramm "deutet" auf die Einschränkungen hin, die diesem Typ von H-Brücke aufgrund der Verwendung von NPN-Transistoren an der "Oberseite" und Darlington-Transistoren an der "Unterseite" innewohnen. Siehe auch dies für alternative Geräte mit MOSFETs.

Die PNP-Geräte sind normalerweise ziemlich schrecklich, da sie "seitlich" gebaut sind, sind sie sehr niedrig H F E Sie können also realistischerweise nicht direkt verwendet werden. Typische Spannungsabfälle sind 1,35/2,0 V (Quelle) und 1,2/1,7 V (Senke) für 1 A/2 A.
Ah, okay, das macht viel mehr Sinn, dass die "NPN-Transistoren" im L298-Datenblatt eigentlich nicht wirklich NPN-Transistoren sind. Ich schätze, es ist ein Sziklai-Paar ... oder etwas Ähnliches.