Управление низковольтным H-мостом напрямую от MCU

Мне нужно управлять небольшим (3,6 В, <1 А) коллекторным двигателем в обоих направлениях с помощью PIC MCU. Мое доступное пространство чрезвычайно ограничено, поэтому я хотел бы использовать один источник питания 3,6 В для двигателя и PIC и минимум схем привода.

Я не нашел специальной микросхемы драйвера двигателя, которая работала бы при таком низком напряжении, поэтому дискретный H-мост кажется наиболее подходящей схемой привода. Я определил NXP PMV30UN и PMV32UP как подходящие (N-типа и P-типа) дисковые МОП-транзисторы (линейная карта здесь ).

Поскольку и PIC, и двигатель используют один и тот же источник питания, можно ли отказаться от всех обычных схем управления для H-моста и подключить транзисторы почти напрямую к контактам MCU следующим образом? Есть ли какие-то подводные камни при этом, о которых я должен знать?

Схема

(Символ катушки индуктивности — это двигатель, а RB0 и RB1 — выводы PIC (выходы CMOS, управляемые одним и тем же источником питания 3,6 В)).

Вы можете рассмотреть возможность использования внешних обратных диодов на полевых МОП-транзисторах, чтобы защитить их от обратной ЭДС.
@ helloworld922 - Мысль имеет смысл, но в большинстве случаев при таком расположении «срабатывает защита». Если, скажем, верхний левый и нижний правый включены, а это поменяно местами на верхний правый и нижний левый, то индуктор двигателя поменяет полярность и будет подключен к новым переключателям. Если вы измените, скажем, TL-BR на BL-BR (двигатель теперь не запитан), у вас будет замкнутый путь через двигатель-FET1-земля-FET2-двигатель, и вы получите толчок двигателя как рекуперативное торможение. Единственный раз, когда мотор «раскован», если и то, то при переключении кроссовера. Последовательно оппозитные стабилитроны поперек двигателя улавливают это.

Ответы (1)

Это должно работать нормально, если вы не хотите управлять полевыми транзисторами на высокой частоте (и, поскольку это двигатель, вам это не нужно).

Вы получите степень «прострела» при переходе от высокого уровня к низкому или обратно, когда верхний и нижний полевые транзисторы включены вместе. Это, вероятно, будет приемлемым, пока ваши расходные материалы не будут суперспособными, а ваше переключение будет очень медленным.

Вам, вероятно, вообще не нужны резисторы привода затвора, поскольку ток вашего привода ограничен, и вы можете сделать все, что можете, чтобы ускорить время перехода uop.

Спецификация PMV30UN
Cin ~= 600 пФ

Спецификация PMV32UP
Cin ~= 1000 пФ

Канал P имеет несколько большую емкость затвора. Скажем, при 10 ^ -9 пФ и 20 мА затворе вы получаете ~ = 1 В изменение V затвора на 10 ^ -9 / 0,02 = << 1 мкс. = ОК.

Поскольку полевые транзисторы имеют очень низкое Vgsth, оба они будут иметь тенденцию быть включенными при транзите Vin. Таким образом, двигатель никогда не отключается. Если бы у вас были полевые транзисторы с более высоким Vgsth, так что при Vin = 1/2 оба источника питания были отключены, тогда двигатель мог бы звонить индуктивно, поэтому тогда было бы полезно использовать последовательные оппозитные стабилитроны на двигателе. Поскольку небольшой колпачок на двигателе может быть полезен для подавления помех связи. Маленький.

Вероятно, это не нужно, но маленький Шоттки с обратным смещением на затворах рядом с полевыми транзисторами поможет справиться со звоном затвора, если это окажется проблемой. Вам потребуется 4 - по одному на SG, подключенный к FET, в каждом случае.

Чтобы остановить двигатель, отключите питание, переключив оба входа вверх или вниз. Это включит как полевые транзисторы вверх, так и полевые транзисторы вниз, и вы получите жесткое динамическое торможение. Это нормально, пока вы этого ожидаете. Вы не можете остановить это с помощью ворот, как показано на рисунке. Если это неприемлемо, вы можете подключить одну пару полевых транзисторов с одной стороны, как показано, и 2 отдельно с другой (3 провода привода), чтобы вы могли иметь истинное выключенное состояние. Затем у вас также будет отключен реактивный удар от двигателя, который будет искать место, где его можно пренебречь.

Управление низковольтным H-мостом напрямую от MCU
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v