Stimmt etwas mit dieser Mosfet-H-Brücke nicht?

Ich kenne mich mit Elektronik sehr gut aus und plante, meinen ersten Roboter zu bauen. Ich suche bei Google nach H-Brücken-Designs und habe den folgenden Schaltplan gezeichnet ( ALT )Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

NEU Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein Ich weiß, dass das Testen einer Schaltung in einer Simulation und im wirklichen Leben sehr unterschiedliche Dinge sind, in der Simulation funktioniert die Schaltung gut. Die beiden Eingänge kommen von einem HF-Modul mit einem PT2262-Decoder, deshalb habe ich zwei Logikpegel-n-Kanal-Mosfets (IRL520) auf der niedrigen Seite gewählt. Die Motoren haben beide (gleicher Stromkreis zweimal) 12 V und jeweils 2,19 A Stillstandsstrom. Jeder Optokoppler ist ein 4n35. Meine Stromquelle ist eine 12V 5A Blei-Säure-Batterie.

Das Problem: (Beim Testen auf einem Steckbrett) Wenn ein Eingang hoch ist, werden die nicht verwendeten Mosfets sehr heiß und der Motor dreht sehr langsam oder gar nicht. Ich dachte, vielleicht ist die Art und Weise, wie ich es mit meinem Steckbrett verdrahtet habe, ausgeschaltet? Dieses Problem beschäftigt mich schon seit einiger Zeit. Ich hoffe, einer von euch Experten kann mir sagen, was hier passieren könnte? Ich habe mich entschieden, meinen eigenen Motortreiber für Bildungszwecke zu bauen und kann vorerst keine anderen Komponenten bekommen

* BEARBEITEN: Ich habe einen neuen Schaltplan mit den Änderungen hochgeladen und die P-Kanal-Mosfets gewechselt (mein schlechtes)

* EDIT 2: Motoren sind 12-VDC-Bürstengetriebemotoren.

EDIT 4 : Entschuldigung für die Verzögerung, hier sind einige Messungen, die bei der Beantwortung hilfreich sein könnten;

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Nachdem Sie That's etwas bearbeitet haben, können Sie es auf Ihr Steckbrett legen, das nicht verbrennt. Die einzige "große" Gefahr besteht hier, wenn Sie beide Tasten gleichzeitig drücken. oder wenn die Zeit zwischen dem Drücken einer Taste und der anderen Taste zu kurz ist. Weil Sie Pulldown- / Pullup-Widerstände haben, die langsamer ausbluten als zu aktivieren.
Was würden Sie empfehlen, um das zu verbessern?
Wenn Sie es weiterhin nur mit Tasten haben möchten, platzieren Sie entweder einen Warntext in der Nähe mit der Aufschrift „Drücken Sie niemals beide Tasten gleichzeitig“. Oder verwenden Sie zwei Und-Gatter, die als Enabler fungieren. Wenn eine Taste gedrückt wird, wird die andere Taste deaktiviert. Wenn beide gedrückt werden, deaktivieren sie sich gegenseitig. Wenn Sie die H-Bridge mit einem MicroController (auch bekannt als µC) steuern, schreiben Sie einfach keinen schlechten Code.
Ich werde während der Simulation sehr vorsichtig sein. Meine H-Brücke wird über RF von einem PT2262-Decoder gesteuert, ich werde dafür sorgen, dass sie gut verkabelt wird, wenn ich den Roboter zusammenbaue. Die HF-Module, die ich habe, können nur HIGHs und LOWs gleichzeitig senden, aber sie haben eine beeindruckende Reichweite. Außerdem könnte noch etwas schief gehen (bevor ich es teste).
Etwas mehr, wenn Sie wirklich "ganz" gehen wollen. Setzen Sie einige Kondensatoren von GND auf die 12 V, um die Spannung und Spannungseinbrüche auszugleichen. Ich weiß nicht genau, welche Art von "Motor" Sie fahren werden, aber ob Sie mit PWM und Arbeitszyklen spielen werden. Dann sollten Sie sich unbedingt mit „ bipolar und unipolar pwm “ vertraut machen . Ich bin wirklich schlecht darin, Dinge zu erklären, aber unipolares Schalten ist das, was Sie immer wählen sollten. Die roten Linien sind die Spannungen, die der Motor sieht. Unipolar ist schonender für Ihren Stromkreis und effizienter.
Danke! Ich werde mich mit unipolarem PWM befassen, danke für die Hilfe.
Und wenn Sie mit Ihrem Motor wirklich pedantisch sind, dann gibt es diesen letzten Schritt. https://electronics.stackexchange.com/questions/319993/inverter-output-filters/320004#320004 . Schauen Sie sich die Zahlen in pefeu's Antwort an. Aber das ist etwas, was Sie nur tun würden, wenn Sie verrückt gute Qualität wollen. Weil Ihr Motor bereits induktiv ist und selbst als Filter arbeitet. Das Filtern eines Filters ist also erstklassig.
Hier gibt es viele gute Antworten, aber ich möchte hinzufügen, dass Sie sich auf die 12-V-Versorgung verlassen, um die Gegen-EMK-Spitzen zu absorbieren, was kein guter Plan ist. Denken Sie darüber nach, was mit der 12-V-Schiene passiert, wenn Sie den 12-V-Stecker ziehen ... siehe diesen Querverweis electronic.stackexchange.com/questions/298439/…

Antworten (3)

Wenn die Eingangsschalter in den offenen Stromkreis gehen, gibt es keine signifikante Zugladung von den Mosfet-Gates auf der niedrigen Seite. Versuchen Sie, 1-kOhm-Widerstände zwischen Gate und Source an den Low-Side-Mosfets an Masse zu legen. Ohne diesen Zusatz können Sie sich nicht auf die Fotodiodenschaltung verlassen, um das Gate auf 0 Volt herunterzuziehen, und dies lässt die unteren Mosfets teilweise eingeschaltet.

Ich schließe natürlich nicht aus, dass es andere Probleme gibt.

Und welche weiteren Probleme sehen Sie?
Das Hauptproblem besteht darin, dass Sie die alte Schaltung durch eine modifizierte Schaltung ersetzt haben, die die Änderungen enthält. Dies ist nicht gut, da es alle zuvor gegebenen Antworten möglicherweise ungültig macht, also ziehen Sie Ihre Änderungen zurück und spielen Sie richtig.
Ok, ich habe die Schaltpläne geändert

Q1 und Q2 sind umgekehrt verdrahtet. Sie sind PMOS.

Die Optos sind nutzlos, einfache NPN-Transistoren würden funktionieren.

Außerdem führen Ihre Optokoppler eine Verzögerung ein, die dazu führt, dass beide FETs bei jedem Übergang gleichzeitig leiten und die Stromversorgung kurzschließen. Sie werden stark erhitzen (oder brennen).

Was spricht dagegen, ein günstiges, fertiges H-Brücken-Modul aus dem Netz zu kaufen?

Ich habe bereits ein einsatzbereites Backup-L298n-Motortreibermodul, möchte aber zu Bildungszwecken selbst eines herstellen.

Blick auf den "NEUEN" Schaltplan ...

Ihre P-Typen haben 10 k Ω Gate-Abschlusswiderstände. Dies ist die einzige Quelle für die Entladung der Gate-Ladung und dies führt zu einer längeren Abschaltzeit (im Vergleich zum N-TYPE).

Die N-Typen haben 1 k Ω , ebenso sind ihre Gates direkt mit den Anschlüssen A & B verbunden und diese können ein niederohmiges LOW -> Fast turn off & ebenso ein mögliches schnelles turn on liefern.

Ein langsames Ausschalten und ein schnelles Einschalten in einem Zweig führt zu einem weichen Durchschuss bei jedem komplementären Schalttransienten und dies erhöht die Verluste und die Temperatur der Schalter. Dies kann zu vorzeitiger Alterung oder thermischer Schädigung führen

Stimmt etwas mit dieser Mosfet-H-Brücke nicht?
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