Независимый от полярности обратный диод

В настоящее время я создаю контроллер для трека игровых автоматов.

Они работают, помещая автомобиль на рельсы по двум рельсам, которые питают двигатель постоянного тока автомобиля током.

Трек имеет вход 20 В и имеет 3-контактный выход для контроллера. Оригинальный контроллер просто имеет реостат, который регулирует напряжение в двигателе.

Я хочу построить контроллер, который использует MOSFET и PWM от Atmega 328.

Вот проблема, с которой я столкнулся:

Полярность подачи питания на гусеницу может меняться, потому что разные конфигурации гусеницы означают, что автомобиль может двигаться в разных направлениях.

Чтобы предотвратить повреждение MOSFET, я добавил выпрямитель перед MOSFET.

Проблема, с которой я столкнулся сейчас, заключается в том, что мне нужно подключить обратноходовой диод к двигателю, но, поскольку направление и полярность двигателя, возможно, разные, я не знаю, как ориентировать обратный диод.

Дополнительная проблема заключается в том, что я могу построить что-то, подключенное только к 3 правым контактам, указанным на картинке.

Как я могу добавить обратноходовой диод к этому двигателю, который вращается в любом направлении?

введите описание изображения здесь

Используйте инструмент схемы и нарисуйте схему

Ответы (2)

Установка МОП-транзистора внутри мостового выпрямителя — это хороший способ гарантировать, что МОП-транзистор всегда получает правильную полярность, но необходимо учитывать две проблемы:

  • Вам нужно будет оптически взаимодействовать с MOSFET, чтобы управлять им, потому что вы «потеряли» любую опорную точку на фактическую землю.
  • Потери будут в том, что на пути тока два диодных падения.

Чтобы защитить МОП-транзистор, вы можете добавить стабилитрон параллельно ему внутри мостового выпрямителя. Он должен быть рассчитан на напряжение, превышающее входящее электропитание, т.е. 24 вольта.

Или приобретите твердотельное реле на основе полевого МОП-транзистора — оно будет оптически изолировано внутри и должно работать на умеренных частотах ШИМ (возможно, до 1 кГц): —

введите описание изображения здесь

Время включения и выключения составляет около 1 мс для устройства выше, но будут и более быстрые устройства.

Но вам все равно понадобится защита от обратного хода, и она может быть образована двумя последовательными встречно-параллельными стабилитронами с соответствующим номинальным напряжением и током.

Ну, было бы намного проще поставить мосфет перед переключателем инверсии. Таким образом, на инверсионные контакты можно поставить демпфирующие диоды. Если вы хотите сделать это таким образом, «двунаправленный переключатель питания» — довольно большая проблема, как уже говорилось в комментариях.

Поскольку в игровых автоматах ток довольно скромный (я надеюсь), хорошим решением может быть использование двух встречно-параллельных МОП-транзисторов с P-каналом. Они намного менее эффективны по технологическим и физическим причинам, но не являются проблемой для некоторых ампер тока. Это также лучше, так как у вас есть только одна потеря диода (внутренний диод) вместо двух.

Поскольку они p-канальные, вам не нужно транслировать напряжение затвора с помощью оптопары, вам просто нужно снять его с источника питания (с n-канальным или bjt, на ваш выбор).

Если вы посмотрите в приложении TI SLVA948, вы увидите некоторые идеи. Очевидно, что они хотят продать свой продукт, но на рисунке 12 вы можете увидеть базовую схему, с которой можно работать.

У вас нет одной потери на диоде для двух полевых МОП-транзисторов, подключенных как SSR.
Да ты прав моя вина. Они оба в полном улучшении
Да, но я не думаю, что он будет очень хорошо включать полевые МОП-транзисторы при попытке подключить нагрузку к самой отрицательной шине, когда нагрузка питается от самой положительной шины. Вот почему в SSR используется фотогальванический оптоизолятор.
Устраните необходимость в обратноходовом диоде, используйте полевой МОП-транзистор с соответствующим номиналом лавинной защиты. Это также помогает упростить схему. Полярность дорожки изменится, но полярность источника питания не изменится.
он сказал, что источник меняет полярность в зависимости от куска трека. Это, или я ошибся в спецификации. Полагаться на лавинный рейтинг - это плохо, ИМХО, особенно в приложении PWM, где оно действительно повторяется. Хороший радиоуправляемый демпфер справился бы с этой задачей, но его сложно спроектировать.
Энди ака: да, вы правы. При переключении полярности не хватает Vgs. Если бы не требование PWM, SSR был бы действительно идеальным, но, вероятно, игровые автоматы работали бы даже на (в основном) слышимых частотах. В любом случае, это интересная проблема с переводом уровней.
Независимый от полярности обратный диод
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v