Выберите Vcc для MOSFET, управляющего двигателем 48 В.

Цепь драйвера двигателя на стороне высокого и низкого уровня

Вышеприведенная схема используется для привода двигателя 48 В, как показано на рисунке. Я использую:

Мне удалось найти в Интернете и здесь, на веб-сайте, значение схемы начальной загрузки и то, как она обеспечивает дополнительное напряжение для преодоления напряжения источника MOSFET на стороне высокого напряжения. Проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в выборе подходящего значения Vcc .

Я питаю двигатель от 4 герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 12 Ач последовательно, что в сумме дает 48 В. В листе данных IR2110 указано максимальное значение для Vcc = 25 В , и я вижу, что это имеет смысл, так как максимальное напряжение, которое нижний затвор IRF3205 может принимать = 20 В по отношению к источнику .

Если я выберу Vcc= 25V , что, я думаю, уже взорвет затвор MOSFET на нижней стороне, то на верхней стороне я получу в общей сложности 50V за вычетом падения напряжения на бутстрапном диоде, так как конденсаторы будут заряжены 25V, и мы иметь Vcc = 25 В , что в сумме дает 50 В. Этого недостаточно для включения затвора полевого МОП-транзистора с высокой стороны, поскольку его источник будет иметь 48 В, поэтому Vgs = 50-48 = 2 В.

Как я могу добиться Vgs>=8V с ограничением Vcc , учитывая, что я не могу использовать внешний источник питания, кроме моих четырех герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов на 12 В, соединенных последовательно?

Схема предоставлена: «Сайед Тахмид» tahmidmc.blogspot.com.eg/2013/01/…
Можете ли вы получить 12 В от первой свинцово-кислотной батареи в вашей последовательно соединенной банке?
Да, это возможно. Но как я могу им воспользоваться?

Ответы (2)

У вас есть несколько вариантов получения подходящего напряжения для управления затворами MOSFET:

  • Возьмите +12В с первой свинцово-кислотной батареи в вашей последовательно соединенной группе свинцово-кислотных батарей. Даже разряженная свинцово-кислотная батарея обеспечит достаточное напряжение для управления воротами.
  • Используйте повышающий преобразователь, чтобы получить более высокое напряжение из +5 В (VDD). С емкостным зарядным насосом вы можете увеличить напряжение в 2 раза. С индуктивным усилением вы не ограничены только двукратным увеличением.
  • Используйте понижающий регулятор (линейный или понижающий) для создания подходящего управляющего напряжения затвора от +48 В.

Любой из этих методов можно использовать для создания VCC в требуемом диапазоне напряжений.

введите описание изображения здесьисточник: блок-схема взята из п.4 таблицы данных IR2110

см. также: связанная тема о вождении загрузочных ворот

Проблема в том, что я могу взять 12 В от батареи в качестве входа для Vcc драйвера, и этого достаточно. Если я возьму 12 В через диод начальной загрузки, конденсатор зарядится до 12 В, и я получу Vg = 12 В + 12 В = 24 В. МОП-транзистор включится, но напряжение его источника сразу поднимется до: Vs = 48 В. поэтому Vgs = 24-48 = -24 В, что приведет к тому, что полевой МОП-транзистор не включится. Это правда? Если я возьму 36 В через диод, я получу Vg = 36 + 36 = 72 В и Vgs = 72-48 = 24 В, которые взорвут затвор MOSFET в соответствии с таблицей данных. аналогично с 24В через диод я ​​получу Vg=24+24=48В и Vgs=48-48=0В. Что мне здесь не хватает?
@Khaled Допустим, в вашей схеме Vcc = + 12 В и Vs = + 48 В. Схема начальной загрузки будет управлять затвором с ≈Vcc+Vs. Напряжение будет обеспечиваться бутстрепным конденсатором, который заряжается до ≈Vcc и подключается к Vs. Назначение схемы управления бутстрапным затвором для N-канального MOSFET на верхней стороне состоит в том, чтобы подавать достаточное напряжение Vgs поверх Vs, даже когда Vs > Vcc. [Надеюсь, я смог определить, что вам не хватает.]
Ранее я писал о принципе работы драйвера бутстрап-гейта. Этот пост посвящен драйверу загрузочного шлюза FAN7842. Однако принцип такой же, как у IR2110.

Вам понадобятся два источника питания: 48 В (для привода двигателя) и что-то около 12 В (для управления затворами MOSFET). Вот упрощенная схема, в которой детали драйвера и правая половина Н-моста опущены:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

В вашей более сложной ситуации вы, конечно, будете использовать не переключатели, а какой-то драйвер MOSFET. Но я надеюсь, что это дало вам представление об устройстве источника питания. Для многих микросхем драйверов MOSFET потребуется только питание C1 и подключение к 12 В. Эквиваленты D1 и переключателей находятся внутри ИС.

Думайте о напряжении затвора M2 не относительно земли, а относительно истока M2. C1, по сути, является насосом заряда и обеспечивает 12 В между истоком и затвором M2, независимо от напряжения на истоке M2.

Поскольку ток, необходимый для схемы управления MOSFET, как правило, невелик, вы также можете получить 12 В от 48 В с помощью линейного стабилизатора.

Если я возьму 12 В от одной батареи для зарядки бутстрапного конденсатора; напряжение затвора Vg=12+12=24 В, которое включит МОП-транзистор. Но напряжение источника MOSFET поднимется до 48 В, поэтому Vgs = 24-48 = -24 В, поэтому он не будет включен. Как это решить?
@KhaledIsmail Помните, что напряжения - это различия. МОП-транзистору все равно, какое напряжение на затворе по сравнению с землей: его интересует только напряжение на затворе по сравнению с его истоком. Смотрите правки.
Выберите Vcc для MOSFET, управляющего двигателем 48 В.
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 4v