Skocz do zawartości

[Teoria] Mostek H na tranzystorach mosfet


brodzikair

Pomocna odpowiedź

Witam

Właśnie postanowiłem się troszkę pobawić w symulację układów w środowisku Orcad. Jest to praktycznie moje pierwsza styczność z tym programem, więc proszę o wyrozumiałość.

Na start wziąłem pod lupę mostek H zbudowany na tranzystorach mosfet.

1. Sterowanie bezpośrednie sygnałem 5V

Przebieg sygnału sterującego:

Przebieg sygnału UGS tranzystora górnego:

Przebieg sygnału UGS tranzystora dolnego jest taki sam jak przebieg sygnału sterującego.

Przebieg prądu w rezystorze:

Przebieg napięcia na górnym tranzystorze(UDS):

Przebieg napięcia na dolnym tranzystorze(UDS):

Moc strat wydzielana na tranzystorze górnym(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Moc strat wydzielana na tranzystorze dolnym(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Moc strat wydzielana w rezystorze(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Jak widać z przebiegów sterowanie górnym za pomocą przebiegu o amplitudzie 5V względem masy układu jest bardzo nie ekonomiczne i powoduje znaczne straty, które się wydzielają właśnie w tym tranzystorze.

1. Sterowanie sygnałem o amplitudzie równej napięciu zasilania(20V):

Przebieg sygnału sterującego(kolor zielony-sygnał na bazie wtórnika, kolor czerwony - sygnał na kolektorze wtórnika):

Przebieg sygnału UGS tranzystora górnego:

Przebieg sygnału UGS tranzystora dolnego jest taki sam jak przebieg sygnału sterującego.

Przebieg prądu w rezystorze:

Przebieg napięcia na górnym tranzystorze(UDS):

Przebieg napięcia na dolnym tranzystorze(UDS):

Moc strat wydzielana na tranzystorze górnym(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Moc strat wydzielana na tranzystorze dolnym(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Moc strat wydzielana w rezystorze(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Wykresy pokazują, że nawet zwiększenie napięcia podawanego na bramkę, do wartości napięcia zasilania, powoduje znaczne straty na górnym tranzystorze. Związane jest to z tym, że podawane napięcie o wartości 20V jest mierzone względem masy, natomiast do sterowania tranzystorem mosfet bierzemy napięcie UGS

1. Sterowanie sygnałem o amplitudzie większej od napięcia zasilania(25V):

Przebieg sygnału sterującego(kolor zielony-sygnał na bazie wtórnika, kolor czerwony - sygnał na kolektorze wtórnika):

Przebieg sygnału UGS tranzystora górnego:

Przebieg sygnału UGS tranzystora dolnego jest taki sam jak przebieg sygnału sterującego.

Przebieg prądu w rezystorze:

Przebieg napięcia na górnym tranzystorze(UDS):

Przebieg napięcia na dolnym tranzystorze(UDS):

Moc strat wydzielana na tranzystorze górnym(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Moc strat wydzielana na tranzystorze dolnym(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Moc strat wydzielana w rezystorze(czerwony kolor-moc chwilowa, zielony-moc średnia):

Symulacja pokazała jak ważny jest sygnał sterujący w mostku typu H. Tylko układy z podwyższonym napięciem sterującym górne tranzystory w pełni wykorzystują zalety tranzystorów mosfet.

W symulacji nie uwzględniono kilku istotnych kwestii, m.in. ograniczenia napięcia bramkowego, układu rozładowującego pojemność bramki, indukcyjnego charakteru obciążenia.

Uwagi krytyczne zawsze mile widziane 🙂

Link do komentarza
Share on other sites

Witam

Przedstawiłeś analizę jednej przekątnej mostka ale na MOS-ach o tych samych kanałach. Na pewno przydatna niektórym by uzmysłowić wady ale przydała by się taka sama analiza z dolnym MOS-em N a górnym P.

Link do komentarza
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.