Podwójny H-Bridge na mosfetach, IRF7319

[Bobby]

Witam, korzystając z wolnego czasu zrobiłem taki oto schemat mostka H na mosfetach (parach komplementarnych kryjących się pod nazwą IRF7319, fajna, tania kostka o prądzie ~5A):

Czy to ma prawo działać (chodzi mi tu głównie o te sparowane mosfety sterowane bipolarnym NPN). Nie bardzo podoba mi się to sterowanie BC817, bo jednak mosfet będzie miał te swoje 12V doprowwadzone przez 10k, co może wprowadzić długie czasy narastania/opadania, mam rację? To można zniwelować tylko przez zastosowanie PNP? Mam 10 sztuk tych 817 i chciałbym je wykorzystać.

[Luko]

Proponuję symulacje układu w NI MultiSim np wersja 10, w wersji 30 dniowej spokojnie można zrealizować symulacje takiego układu, IRF7319 niestety tam nie ma, ale można zastąpić zwykłymi pojedynczymi mosfetami odpowiednio spiętymi. W każdym bądź razie rozwiązanie przyjemniejsze od gdybania .

[Zuk]

Jeśli to nie zadziała, to proponuję wykorzystać układ, który u mnie działa bez problemu.

W moim przypadku jest to układ przetwornicy impulsowej BUCK z jednym MOSFETem (reszta układu wycięta),
ale samo sterowanie MOSFETami można chyba wykorzystać.

Zaletą tego układu jest na pewno skok na 12V praktycznie 0 - UCC

uwzględniając 0,2V na otwartym tranzystorze.

Testowałem na tranzystorach bipolarnych podanych na schemacie, ale także

na nieśmiertelnych BC107 i też działało.

Nawet połączenie równoległe do 3 (bo tyle sprawdzałem) MOSFETów poszło bez problemu.

Sterowanie z UC, zarówno bezpośrednio, jak i przez transoptor w celu separacji galwanicznej układu sterowania od układu mocy.

UWAGA!

na górze jest NPN a na dole PNP, to nie jest błąd.

Jak polutowałem przypadkowo te tranzystory odwrotnie to NIE DZIAŁAŁO.

[Xweldog]

Witam

Swego czasu na Diodzie poleciłem mostki na IRF7xxx. Są o niebo lepsze niż popularny LM293, zwłaszcza do małych Uz.

Nie potrzebnie martwisz się sterowaniem przez 10k. Te IRF mają Ciss ok. 700pF co z tym R da opóźnienie ok. 7µs. Co przekłada się na zbocza. Czy to będzie powodem grzania przy przełączaniu zależy od sposobu sterowania. Jak tylko "wy i włącz" te 7µs nie mają żadnego znaczenia. A przy PWM ? Zależy, jaką się zastosuje częstotliwość bazową. Silnik DC dobrze chodzą przy góra kilku set Hz czyli w ms, µs to margines do pominięcia.

[Bobby]

Dobra, problem ze sterowaniem raczej już nie istnieje - kupiłem IRF7307, które otwierają się już w pełni przy 4,5V Zrewidowałem dzisiaj ten schemat co wczoraj naskrobałem, i teraz patrzę, że jest jednak bardzo błędny - chociażby połączone dreny :/ Cóż, będę musiał zaprojektować nową płytkę.

[Xweldog]

Miałbym problem, które z tych IRF nazwać "lepszymi". 7319 mają Uth 1V ( próg przejścia z "nie" w "przewodzenie" ) ale za to niższe Rds a to właśnie na tym w MOS-ach wydzielają się straty. 7307 mają Uth 0,7V ale za to ok. 2x większe Rds. Do małych Uz rzędu 3V lepsze są 7307 a do wyższych 7319.

Co do schematu. Przyznam, że nawet go nie analizowałem. Nie chciałem tego wcześniej pisać ale trzeba sporo wysiłku, by tak go pogmatwać....

[Bobby]

Xweldog, byłbyś taki miły, i zrobił tylko szybko schemacik (może być na zwykłych mosfetach, zrobiłem sobie teraz czytelniejszą bibliotekę, więc lepiej by to wyglądało) mostka na mosfetach IRF7307? Jeśli używasz eagla, to w załączniku jest biblioteka.

EDIT: Naskrobałem coś takiego, na razie każda bramka osobno do testów. Prosiłbym o sprawdzenie tego, bo zaostała mi ostatnia para mosfetów (znaczy para układów, ostatnie 4 mosfety).

IRF7307.rar

[Xweldog]

Dla MOS-ów "górnych" chanel P masą jest +Uz. Danie oporów z bramek do -Uz powoduje, że oba będą otwarte. Do testów daj te R do +Uz i wtedy możesz włączać każdy z osobna kiedy chcesz.

By mieć najprostszy mostek wystarczy dać bramki "górnych" do drenów "dolnych" ale po przekątnej.

PS. Używam tylko Protela na drugim PC nie podłączonym do Internatu ( zbyt cenne dane ). By zamieścić jakiś schemat, muszę go przekształcać z *sch na PDF, z tego na *jpg, przenosić pendrivem do tego. Zdecydowanie szybciej jest mi odpowiedzieć tekstem.

[Bobby]

Ooo, dzięki za odpowiedź, szczególnie co do tych mosów P - teraz wiem czemu w fazie testów poszły z dymem (były podciągnięte do minusa). Nowa płytka pod mosfety już się trawi, polutuję to i sprawdzimy jak się sprawują Jutro w sumie czeka mnie wycieczka po nowe tranzystory, zrobię jakąś prostą płytkę główną z uC i tym mostkiem i zobaczymy jak się to sprawdzi w robocie (nie wiem nawet, czy nie przylutuję dwóch zestawów jeden na drugim, ale to jeśli bedzie działało , bo moje silniki są bardzo łakome i dobrze będzie mieć zabezpieczenie). Masz piwo i pomógł.

[Xweldog]

Większość tych rzeczy jest na Forum w obszernym artykule o mostkach H. Może trochę się pośpieszyłeś z nową płytką, nie wiem czy uwzględniłeś Rg między wyjściami uC a bramkami MOS-ów. Nie radzę łączyć galwanicznie tylko przez 47-220Ω bo nie upalić wyjścia uC.

Wspomniany najprostszy steruje się b.prosto tylko dwoma torami. Ale to nie koniecznie jest optymalne. Gdyż sterując każdy z osobna możesz silnik hamować wprowadzając w przewodzenie jednocześnie dwa "dolne" lub "górne" ( wg uznania ).

W zal. od potrzeb, można trzymać silnik zahamowany non stop lub po - uwolnić.

Godna uwagi jest jeszcze inna możliwość. Nie kluczować PWM obu MOS-ów wybranej przekątnej tylko te, które mają mniejsze Rds. Bo po co "podgrzewać" zboczami słabsze ?

W zintegrowanych chanel N i P zawsze troszkę "gorsze" są P. Dlatego przeważnie włączam danego P na stałe i na tym "tle" kluczuję tylko odpowiadający mu w przekątnej "lepszy" N.

[Bobby]

Działa (na razie jeszcze tego nie podpinałem do uC, tylko przez dipswitch), kurde wiszę Ci prawdziwe piwo, a nie wirtualne Co do łączenia przekątnych - zrezygnowałem z tego, właśnie po to, by móc hamować zwierając uzwojenia, nie tylko przeciwprądem. Hmm, teraz tylko tak myślę, i żeby sterować jednym silnikiem poprzez PWM musiałbym wykorzystać 2 kanały? Chyba jednak zastosuję dodatkowy mosfet, mam bardzo fajne logiczne (3V dla pełnego otwarcia, 7,9mOhm RDSon, 40A - płyta główna), mógłbym nawet podpiąć jeden, żeby sterował pwmami obu silników (bo tak na prawdę potrzebuję tylko 'ogólnorobotowego' ograniczenia prędkości), ale z tym sobie poradzę. Jeszcze raz wielkie dzięki, jak zrobię jakąś niewielką płytkę to zamieszczę na forum schemat i pcb.

[Xweldog]

Jeżeli przy stojącym silniku chcesz mieć mieć hamowanie "non stop" masz dwie możliwości.

1) Sterować daną przekątną dwoma kanałami - czyli, cały mostek 4-rema. W programie trzeba uwzględnić death time by nigdy nie spotkały się stany przewodzenia MOS-ów "dolnych" z "górnymi" by nie było krótkiego zwarcia Uz przy którym przeważnie lecą MOS-y. A nawet jak to przeżywają, to wtedy w Uz często jest generowana tak duża szpila, że zakłóca pracę uC.

I potem szuka się mozolnie ale błędnie przyczyny zawieszania w programie - który jest dobry.

Ponadto, przy takim sterowaniu istnieje możliwość wysterowania "górnego i dolnego" np. przez zakłócenie.

2) sterować 3-ma kanałami. Mostek trochę się rozbudowuje ale za to nie trzeba się martwić death time ( jest jakby "zaszyty hardware-owo" ). Oraz możliwością niepożądanego wysterowania "dolnego / górnego - antidotum tak samo jest w hardware. W uC uwalnia się jeden port i program jest prostszy. Nie chcę dublować, swego czasu zamieściłem stosowny schemat ( -ty ) ale nie pamiętam gdzie. Jak coś to PW.