タグ付けされた質問 「h-bridge」

電力を負荷にいずれかの方向で加えることを可能にする回路。可逆モーター制御によく使用されます。

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このHブリッジでPチャネルMOSFETが消え続けるのはなぜですか?
これが私のHブリッジです。 一方向で使用を開始するたびに、使用された方向に属するPチャネルMOSFETとNPN BJTが数秒で死にます。キルされたMOSFETとBJTは短絡を発生させるため、他の方向を使用できなくなります。彼らは顕著な熱や煙なしで死にます! コントローラはarduino unoであり、NチャネルMOSFETのみがPWM信号で駆動され、Pチャネルは単純なデジタル出力ピンに接続されます。PWM周波数は、デジタルピン9および10のデフォルトの490Hzです。(各PWM出力は個別です)。私はすでに4〜5個のPチャネルMOSFET + BJTペアを殺しましたが、両方で発生する可能性があります。(最初に使用する方向によって異なります。)モーターは12V車のフロントガラスワイパーDCモーターで、電源は12V 5Aです。12Vと5Vの電源グランドが接続されています。 正しいと思われることが2つありますが、十分にテストしていないため、100%はわかりません。 以前のバージョンでは、R7とR8に1kの抵抗を使用していましたが、問題はありませんでした。再試行しますが、PチャネルMOSFETが不足しています。 揚げたMOSFETとBJTのペアを切り取ると、残りのMOSFETとBJTのペアを殺すことなく他の方向を使用できます。 ここで何が起こっているのか私を助けてください:) NPN BJTとPチャネルMOSFETの間に抵抗を使用する必要がありますか? 2N2222 BJTの代わりに2n7000 MOSFETを使用する必要がありますか? 更新:ワイパーモーターの代わりに12V 55W電球でHブリッジをテストしました。P-FETとNPNはテスト中に死亡しました。Nチャネル側は、40%PWM信号で駆動されました。負荷がなければ問題ありませんでした。 UPDATE2:R7とR8を150Rから1kに戻しました。これで、コンポーネントに障害が発生することなく、ブリッジが再び機能します。(私はそれを何日間も実行しませんでしたが、150R抵抗を使用すると、障害の再現に数秒しかかかりませんでした。)いずれにしても、Brianが示唆するように、GNDと+ 12Vの間のブリッジにデカップリングコンデンサを追加します。皆様のご回答ありがとうございます!
9 mosfet  bjt  h-bridge 

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ACインバーターHブリッジがこの方法で駆動されることはありますか?
現在、小さなボックスチャレンジと呼ばれるGoogleの競争が進行中です。それは非常に効率的なACインバーターを設計することです。基本的に、インバータには数百ボルトのDC電圧が供給され、最も効率的な方法で2kW(または2kVA)の出力を生成する能力によって、優勝設計が選択されます。満たすべき基準は他にもいくつかありますが、それは基本的な課題であり、主催者は95%を超える効率が不可欠であると述べています。 それは難しい注文であり、私はそれを単なるエクササイズとして考えさせられました。私はたくさんのインバーターHブリッジ設計を見てきましたが、それらはすべて4つのすべてのMOSFETにPWMを駆動し、常に4つのトランジスターがスイッチング損失の原因となっていることを意味します:- 上の図は、私が通常インバーターの設計について読んだものですが、下の図は、スイッチング損失を事実上2に削減する手段として私を驚かせました。 今まで見たことがなかったので、他に誰かがいたらここで尋ねようと思いました-認識できない「問題」があるかもしれません。とにかく、なぜ私がこれを投稿しているのか不思議に思ったら、コンテストに参加しないことにしました。 編集-それがどのように機能すべきかを説明するために-Q1とQ2(PWMを使用)は、(フィルタリング後に)0Vと+ Vの間で変化する「平滑化」電圧を生成できます。電源AC波形の最初の半サイクルを生成するために、Q4がオン(Q3オフ)になり、Q1 / Q2がPWMスイッチング波形を生成して、0度から180度までの正弦波を作成します。後半のサイクルでは、Q3がオン(Q4オフ)になります。 Q1 / Q2は、適切なPWMタイミングを使用して反転正弦波電圧を生成します。 質問: このタイプの設計では気付かない問題はありますか-EMCエミッションまたは「それはばかには動作しません!」

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このHブリッジでMOSFETドライバーが溶断したのはなぜですか?
私はディスクリートHブリッジ回路を構築して、かなり頑丈な12Vウィンドスクリーンワイパーモーターを実行しました。回路は以下のとおりです(編集:大きいPDFについてはこちらをご覧ください。StackExchangeでは画像を拡大できないようです): RM:ここに大きい画像の画像が表示されます -これらはシステムによって保存されますが、小さいサイズでのみ表示されます。「新しいタブで画像を開く」からもアクセスできます ボードを立ち上げて、100%デューティサイクル(非PWM)モードから始めて、機能していることを確認したので、ローサイドNチャネルMOSFETの1つにPWMを開始しました。これも問題ないように見えましたが、誘導スパイクからブリッジのPWMされた側のハイサイドショットキーで顕著な加熱が発生しました。 次に、誘導スパイクをより効率的に散逸させるために、ハイサイドMOSFETとローサイドMOSFETのPWMを開始しました。これも(おそらくデッドタイムが多すぎるため)、正常に機能しているように見え、トップサイドのダイオードは冷えたままです。 しかし、スイッチをしばらく使用して、デューティサイクルをライブで変化させた後、速度を約1から下げました。95%から25%へのデューティサイクル。しかし、このとき、ポップと突然の高電流が流れ、TC4428A MOSFETドライバが溶断していました。 これらは吹き飛んだ唯一のコンポーネントでした。MOSFET自体は問題ないので、私は自分の側のシュートスルーマペトリーを除外しています。これまでの私の最高の説明は、過剰な量の誘導性キックバック、または(可能性が高い)モーターからの過度の回生電力が減速して電源が処理できないことです。TC4428Aはブリッジ内で最も低い電圧定格(18V、絶対最大22V)を持っています。私は電圧の上昇が速すぎると考えています。 私はこのボードの12V側を旧式のリニアベンチトップ電源で実行しており、ボードとの間に比較的長いリード線がありました。これは、電圧上昇を実際に散逸させることができなかったと思います。 TC4428AsがMOSFETの動的負荷に関して過負荷になったとは思いません。私は比較的低速(約2.2kHz)でPWMを実行しており、MOSFET自体には特に高い総ゲート電荷はありません。ドライバーBのみがPWM制御されているにもかかわらず、動作中はクールなままで、AドライバーとBドライバーが故障したようです。 私の仮説は妥当なように思えますか?他に探している場所はありますか?もしそうなら、ボードの周り(電源入力とブリッジ出力端子の間)にいくつかの波状のTVSダイオードを自由にまき散らすことは、過電圧状態に対処するための合理的な方法ですか?スイッチドブレーキレジスタータイプのセットアップに移行する必要があるかどうかはわかりません(これは、「わずかな」2.5Aまたはそれなりの12Vギアモーターだけです...)。 更新: 12V電源端子(SMCJ16A)に1500W TVSを配置しました。これは、ブレーキ時の過電圧を20V未満にクランプしているようです(これは電源電圧を示しています。MOSFETゲートと0Vの間に同じ波形が見られます)。 それはきれいではなく、おそらくまだ高すぎます(SMCJ16Aのクランプ電圧は最大電流で26Vです-57A、TC4428Aの絶対最大値は22Vです)。私はいくつかのSMCJ13CAを注文し、電源とモーター端子の両方に配置します。1.5kWの大きなTVSがあったとしても、それが持続しないことを私はむしろ恐れています。TVSにとっては長い期間である80ms程度はクランプしているように見えます。とはいえ、涼しさを維持しているようです。もちろん、シャフトに実際の負荷がかかっている場合は、おそらく、結局、スイッチドブレーキレジスタソリューションを実装している可能性があります。
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