Что-то не так с этим Mosfet H-bridge?

Я хорошо разбираюсь в электронике и планировал построить своего первого робота. Я искал в Google конструкции H-моста и нарисовал следующую схему ( СТАРАЯ )введите описание изображения здесь

НОВИНКА введите описание изображения здесь Я знаю, что тестирование схемы на симуляции и в реальной жизни — это очень разные вещи, на симуляции схема работает хорошо. Два входа поступают от ВЧ-модуля с декодером PT2262, поэтому я выбрал два n-канальных МОП-транзистора логического уровня (IRL520) на нижней стороне. Оба двигателя (одна и та же схема дважды) 12 В и 2,19 А тока останова каждый. Каждая оптопара представляет собой 4n35. Источником питания у меня является свинцово-кислотный аккумулятор 12В 5А.

Проблема: (При тестировании на макетной плате) Когда один вход имеет высокий уровень, неиспользуемые полевые транзисторы сильно нагреваются, а двигатель вращается очень медленно или не работает вообще. Я подумал, может быть, способ, которым я подключил его к макетной плате, не работает? Эта проблема беспокоила меня некоторое время. Я надеюсь, что один из вас, экспертов, может сказать мне, что здесь может происходить? Я решил построить свой собственный драйвер двигателя в образовательных целях и пока не могу получить другие компоненты.

* РЕДАКТИРОВАТЬ: я загрузил новую схему с изменениями и переключил p-канальные мосфеты (мой плохой)

* РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Двигатели представляют собой щеточные мотор-редукторы на 12 В постоянного тока.

РЕДАКТИРОВАТЬ 4 : извините за задержку, вот некоторые измерения, которые могут помочь в ответе;

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

После того, как вы отредактируете это, вы сможете поместить его на свою макетную плату, которая не сгорит. Единственная «серьезная» опасность здесь заключается в том, что вы одновременно нажимаете обе кнопки. или если время между нажатием одной кнопки и другой кнопки слишком короткое. Потому что у вас есть подтягивающие/подтягивающие резисторы, которые разряжаются медленнее, чем активируются.
Что бы вы порекомендовали, чтобы улучшить это?
Если вы продолжите использовать только кнопки, поместите текст предупреждения рядом с надписью «никогда не нажимайте обе кнопки одновременно». Или используйте два вентиля, которые работают как активаторы, если нажата одна кнопка, это отключит другую кнопку, если оба нажаты, они отключат друг друга. Если вы собираетесь управлять H-мостом с помощью микроконтроллера (также известного как µC), просто не пишите плохой код.
Я буду очень осторожен во время симуляции. Мой H-мост будет управляться через RF с помощью декодера PT2262, я позабочусь о том, чтобы его правильно подключить при сборке робота. Модули RF, которые у меня есть, могут посылать только HIGH и LOW по одному, но у них впечатляющий диапазон. Кроме того, может ли что-то еще пойти не так (прежде чем я пойду тестировать).
Некоторые дополнительные, если вы действительно хотите пройти "все" путь. Поместите несколько конденсаторов от GND к 12V, чтобы сгладить напряжение и провалы напряжения. Я не знаю точно, какой "мотор" вы будете водить, но если вы будете играть с ШИМ и рабочими циклами. Тогда вам обязательно стоит проверить " биполярный и униполярный ШИМ ". Я действительно плохо умею объяснять, но униполярное переключение — это то, к чему вы всегда должны стремиться. Красные линии — это напряжения, которые видит двигатель. Unipolar лучше подходит для вашей схемы и более эффективен.
Спасибо! Я рассмотрю возможность использования однополярного ШИМ, спасибо за помощь.
И если вы действительно педантично относитесь к своему двигателю, то есть последний шаг. https://electronics.stackexchange.com/questions/319993/inverter-output-filters/320004#320004 . Проверьте цифры в ответе Пефеу. Но это то, что вы бы сделали, только если хотите безумно хорошего качества. Потому что ваш двигатель уже индуктивный, который сам по себе работает как фильтр. Так что фильтровать фильтр на высшем уровне.
Здесь много хороших ответов, но я бы добавил, что вы полагаетесь на источник питания 12 В для поглощения всплесков обратной ЭДС, что не является хорошим планом. Подумайте о том, что происходит с шиной 12 В, когда вы вытаскиваете разъем 12 В ... см. эту перекрестную ссылку electronics.stackexchange.com/questions/298439/…

Ответы (3)

Когда входные переключатели размыкаются, нет ничего значительного, оттягивающего заряд от затворов MOSFET на стороне низкого напряжения. Попробуйте добавить резисторы 1 кОм на землю между затвором и истоком на мосфетах низкой стороны. Без этого дополнения вы не можете полагаться на схему фотодиода для опускания затвора до 0 вольт, и это оставит нижние МОП-транзисторы частично включенными.

Я не исключаю, что есть и другие проблемы, конечно.

И какие еще проблемы вы видите?
Основная проблема заключается в том, что вы заменили старую схему модифицированной схемой, включающей изменения. Это нехорошо, потому что это делает недействительными любые ранее данные ответы, поэтому отзовите свои правки и играйте правильно.
Хорошо, я изменил его схемы

Q1 и Q2 подключены наоборот. Они ПМОС.

Опто бесполезны, подойдут простые транзисторы NPN.

Кроме того, ваши оптопары будут вводить задержку, из-за которой оба полевых транзистора будут работать одновременно при каждом переходе, замыкая источник питания. Они будут сильно нагреваться (или гореть).

Что плохого в том, чтобы купить в сети дешевый готовый модуль H-bridge?

У меня уже есть резервный модуль драйвера двигателя L298n, готовый к использованию, но я хотел бы сделать его сам для образовательных целей.

Глядя на "НОВУЮ" схему...

Ваши P-типы имеют 10 к Ом согласующие резисторы затвора. Это единственный источник разряда заряда затвора, и это приведет к более длительному времени выключения (по сравнению с N-TYPE).

N-типы имеют 1 к Ом , в равной степени их затворы напрямую подключены к клеммам A и B, и они могут обеспечить низкий импеданс LOW -> быстрое выключение и в равной степени возможное быстрое включение.

Медленное выключение и быстрое включение в ответвлении приведут к мягкому проскоку при каждом комплиментарном переходном процессе переключения, что увеличит потери и температуру переключателей. Это может привести к преждевременному старению или термическому повреждению.

Что-то не так с этим Mosfet H-bridge?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 16v