MOSFET-H-Brücken-Design

angesichts der folgenden Schaltung, die als H-Brücke mit AVR PWM verwendet werden soll.h-Brückenschaltung

Ist das ein gutes Design? Was könnt ihr empfehlen?

Ich habe schon so etwas gebaut, aber ohne die Widerstände. (und so die Fets verbrannt) Meine Befürchtung ist, dass beim Umschalten des PWM-Signals zwischen HIGH und LOW eine kurze Zeit vergeht, in der beide Mosfets auf derselben Seite „halb offen“ sind und so den Stromkreis kurzschließen. Könnte es passieren oder ist dieses Design sicher?

Danke für die Hilfe!

---UPD: Hier ist meine neue Idee des Schemas. nach den kommentaren:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Separate Gate-Signale funktionieren besser und ermöglichen auch den Freilauf des Motors. Einige AVRs (z. B. AT90PWM2) haben auch eine Hardware-Totzeiteinfügung.
Wie viel Strom verbraucht der Motor? Welche MOSFETs willst du verwenden? Welchen AVR verwendest du?
Ich verwende ATtiny84A mit +5 V und der maximale Motorstrom beträgt 1 A.

Antworten (1)

Im Prinzip ist es in Ordnung, aber es leidet unter Durchschüssen während PWM-Übergängen.

Dies wird durch die Tatsache verstärkt, dass P-TYPES langsamer schalten als N-TYPES.

Abhängig davon, wie viel Strom Sie durch die MOSFETs ziehen möchten, können Sie dies einfach lösen, indem Sie ein Dioden-Widerstandspaar parallel zum bereits vorhandenen Gate-Widerstand schalten (während Sie diesen Widerstand möglicherweise auf ... 300R erhöhen).

Durch die richtige Wahl der Widerstands- und Diodenausrichtung (dh für die N-TYPEN zeigen vom GATE weg, P-TYPE ... zum GATE hin) können Sie die Schalteigenschaften der MOSFETS so optimieren, dass sie langsamer einschalten und ein schnelleres Ausschalten.

Obwohl dies nicht 100 % eliminiert, werden transiente Durchschüsse beim Schalten beseitigt, aber sie werden nicht so schwerwiegend sein, und Sie werden möglicherweise feststellen, dass die zusätzlichen Schaltverluste eher durch angemessene Kühlkörper als durch zusätzliche Komplexität beherrschbar sind.

Andernfalls benötigen Sie separate Gate-Signale.

Und wie hoch ist die Ausgangsspannung? 3v3 oder 5V. Wenn es sich um 3v3 handelt, müssen Sie in Bezug auf den Ptype Vt sehr vorsichtig sein

Auch was ist die Antriebskapazität Ihrer I/O. Sie möchten in der Lage sein, eine angemessene Menge zu beschaffen und zu senken, um sicherzustellen, dass das Gate schnell genug geladen / entladen wird, um ein ausreichend schnelles Schalten zu gewährleisten == Schaltverluste minimieren

Okay, danke für die schnelle Antwort. Nehmen wir an, ich verwende 4 separate Pins zum Ansteuern von Gates: Treibe die P-Kanäle mit digitalem LOW/HIGH an und verbinde die N-Kanäle mit PWM. Welche Pull-Ups und Downs benötige ich, um die Gate-Widerstände beizubehalten? Wird es so besser?
Planen Sie immer noch, PWM auf die P-Typen anzuwenden (ich hoffe es) Was Pull-up und Pull-down ABHÄNGIG ist ... ist der AVR, den Sie mit 3v3-Ausgang verwenden ... Wenn ja, haben Sie möglicherweise Gate-Probleme mit der P-Typ. Wenn die E / A 5 V beträgt ... 4k7 sollte in Ordnung sein, da Sie alles mit 5 V versorgen, sodass der Logikausgang mit dem PowerRail des Wechselrichters vergleichbar ist ein Push-Pull-Out von BJTs
Warum sollte ich PWM auch auf P-Kanal-Mosfets anwenden? Reicht es nicht aus, dass der N-Kanal PWM-gesteuert wird, während der P-Kanal als Basisschalter fungiert? (+5V AVR übrigens)
Stellen Sie sich vor, Sie stellen dem linken Ptype ein LOW zur Verfügung (dh schalten es ein). Stellen Sie sich nun vor, Sie stellen dem unteren Ntype PWM zur Verfügung. Wenn die PWM HIGH ist, hätten Sie jetzt beide Schalter in einem Bein angewiesen, EIN zu sein. Ihre anfängliche Sorge war ein vorübergehender Durchschuss, was Sie beschrieben haben, ist ein absichtlicher Durchschuss. Mit einem 5-V-E / A sind Sie von einem Spannungspegel aus in Ordnung. Wie sieht es mit der Stromquellenfähigkeit aus, um die MOSFETs schnell genug zu schalten?
Ich glaube du hast meine Idee missverstanden. Ich habe gerade ein neues Schema gepostet. Ich würde einfach das linke P einschalten und PWM auf das rechte N anwenden, während das rechte P und das linke N ausgeschaltet bleiben würden. Dies sind 4 separate Datenpins.
Ahh, dann ja, das ist machbar. Bitte beachten Sie, dass Sie damit während der Sperrzeiten eine Null-Volt-Schleife aufbauen. Daran ist nichts auszusetzen (Standard bei großen Antrieben, insbesondere Raumvektormodulation), aber wenn Sie dies nicht erwarten und eine Form der Stromsteuerung durchführen und eine minimale Impulsbreite haben, können Sie Schwierigkeiten haben, den Strom zu regulieren
Was ist eine Null-Volt-Schleife? Meinst du wenn der Motor steht? Ich könnte einfach alle Ps ausschalten und alle Ns einschalten, um beide Motoranschlüsse zu erden.
Sobald Strom im Stator aufgebaut ist, wenn Sie einen der PTypes beibehalten (und den diagonalen N-Typ ausschalten), kommutiert der Strom durch die Body-Diode des anderen P-Typs und zurück durch den ON-P-Typ. In einer solchen Schleife gibt es keine Spannungsquelle und es handelt sich um einen reinen Widerstandsverlust (gut für eine geringere Stromwelligkeit). Wenn Sie aufhören, alle FETs zu zünden, kommutiert der Strom über den DClink durch 2 Body-Dioden, und diese Spannungsquelle erhöht die Abfallrate des Stroms. ZVLs sind gut, solange sie in Ihrer Kontrolle liegen
Entschuldigung, ich verstehe Sie immer noch nicht ganz, ich bin kein englischer Muttersprachler und nur ein Anfänger in der Elektronik ... Können Sie das Problem bitte so einfach wie möglich erklären?
@JonRB Könntest du vielleicht einen Schaltplan zur Verwendung von Dioden/Widerständen erstellen, um ein Durchschießen zu verhindern, und einen kleinen Überblick über die Durchführung der relevanten Berechnungen anhand der für die Diode und die MOSFETs relevanten Spezifikationen geben?
MOSFET-H-Brücken-Design
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