ШИМ выше 16В для управления скоростью? Это будет работать?

Недавно я заказал 1 x VNH3SP30 Motor Driver Carrier MD01B.

Я просто читал диаграммы и нашел ниже сообщение о ШИМ,

Сравнение VNH3SP30 и VNH2SP30: VNH3SP30 VNH2SP30
Рабочее напряжение питания (Vcc) 5,5–36 В* 5,5–16 В
Максимальный номинальный ток 30 А 30 А
Сопротивление MOSFET во включенном состоянии (на ногу) 34 мОм 19 мОм
Максимальная частота ШИМ 10 кГц 20 кГц
Чувствительность к току отсутствует приблизительно 0,13 В/А
Отключение при перенапряжении 36 В* 16 В минимум (19 В тип.)
Время до перегрева при 20 А** 8 секунд 35 секунд
Время до перегрева при 15 А** 30 секунд 150 секунд
Ток для неограниченного времени работы** 9 А 14 А

* Спецификация производителя. По нашему опыту, сквозные токи делают работу ШИМ непрактичной при напряжении выше 16 В.

** Типичные результаты с использованием держателя драйвера двигателя Pololu со 100% рабочим циклом при комнатной температуре.

Означает ли это, что если я захочу ШИМ (изменить скорость) приводов 24 В под нагрузкой, будет ли это правильно работать с этой платой VNH3SP30? или он будет «прыгать» по напряжению и не работать. Как / что бы вы порекомендовали, пожалуйста?

Заранее спасибо, Гален

Ответы (3)

Пропускной ток относится к состоянию, когда оба переключателя/MOSFET на одной стороне H-моста включены одновременно. В нормальных условиях H-мост находится в одном из следующих состояний:

Из Википедии

Однако, если оба переключателя на одной стороне включены одновременно, может протекать огромный ток (всего 34 мОм на ногу, помните?), что обычно разрушительно. Я не уверен, почему оба переключателя будут включены - возможно, проблема с емкостью затвора и временем переключения?

В техническом описании указано, что вывод ШИМ:

Входной контакт, управляемый напряжением, с гистерезисом, совместимый с CMOS. Затворы полевых транзисторов нижнего плеча модулируются сигналом ШИМ во время фазы включения, что позволяет управлять скоростью двигателя.

Возможно, вам повезет больше с более высокими напряжениями, если вы модулируете ШИМ так, чтобы он был сосредоточен на импульсах включения:

Двигатель включен: ---- ---- -- --
S-Слева-Верх__/------\________/------\________  
S-Right-Bot___/----\___________/--\__________
S-Право-Верх__________/------\________/------\
S-Левый-Бот___________/----\___________/--\__  

Но вы определенно захотите очень внимательно посмотреть на рисунки 4, 5 и 6 этого описания.

Возможно ли, что автор этого описания имел в виду «обратный ток», а не «проходной ток»?

Во время работы ШИМ два транзистора включены и нагреваются: ток течет от батареи через один транзистор верхнего плеча через двигатель через один транзистор нижнего плеча на землю.

Во время мертвой зоны через два других транзистора протекает ток, и они нагреваются, хотя все четыре транзистора выключены. Паразитная индуктивность двигателя вызывает протекание тока от земли через внутренний защитный диод одного транзистора нижнего плеча через двигатель через внутренний защитный диод одного транзистора верхнего плеча к аккумулятору.

Таким образом, эта паразитная индуктивность косвенно приводит к тому, что напряжение на каждом из двух исходных транзисторов (которые были недавно выключены) становится значительно выше, чем напряжение батареи.

Номинальное напряжение блокировки транзистора относится к фактическому напряжению на выводах транзистора (которое во время обратного хода значительно больше , чем напряжение батареи). Таким образом, чтобы сохранить транзистор в пределах его номинала, т. е. чтобы предотвратить саморазрушение транзистора, напряжение батареи должно быть значительно меньше, чем номинал транзистора.

Увы, практически все производители драйверов контроллеров двигателей просто копируют номинал блокировки транзистора по напряжению прямо в свою рекламу. Он используется в качестве маркетингового номера, потому что он звучит больше и впечатляюще, чем фактическое напряжение батареи, которое вы можете использовать с ним.

Если у вас есть полный контроль над четырьмя транзисторами, составляющими Н-мост, вы можете смягчить прострелы, оставив мертвую зону в управляющих сигналах. Это означает, что для обеих сторон моста, прежде чем включить драйвер верхней стороны, вы выключите драйвер нижней стороны и подождите некоторое время. То же самое касается выключения высокой стороны и включения низкой стороны.

Причина, по которой вы это сделаете, заключается в том, что время включения и выключения асимметрично. Обычно на выключение устройства уходит немного больше времени, чем на включение. Если вы попытаетесь одновременно изменить сторону моста с высокого привода на низкий (или наоборот), будет короткий промежуток времени, в течение которого оба устройства будут частично проводить, и это позволяет большим токам протекать непосредственно между ними. шины питания, нагревая при этом транзисторы. Для эффективности и увеличения срока службы компонентов вы хотите, чтобы только один транзистор был полностью проводящим, а другой — полностью нет.

Эффект усугубляется более высокими напряжениями по закону Ома; большее напряжение означает больший ток, и, следовательно, нагрев транзисторов хуже. Эффект также усугубляется более высокими частотами переключения. Каждый раз, когда меняется полярность, возникает небольшой всплеск сквозного тока. При частоте в несколько сотен Гц и напряжении менее 12 В особо беспокоиться не стоит. Промышленный контроллер, работающий при напряжении шины 300+ вольт и частоте ШИМ 10+ кГц, определенно вызывает беспокойство. Между прочим, времени мертвой зоны от 1 до 2 микросекунд достаточно, чтобы гарантировать, что прострел не произойдет.