Svenska ElektronikForumet

Jag ska konstruera en h-brygga. Hittills finns den bara i huvudet på mig, inget är testat. Jag är mycket medveten om att det är svårt och det är stor sannolikhet att jag misslyckas på vägen.

H-bryggan ska designas för att klara "relativt" höga spänningar och strömmar, 36V 20A.

Designen som jag tänkt för tillfället är att den ska bestå av endast n-kanals MOSFETar. Själva styrningen (logiken) av varje transistor görs med en dedikerad µC. Endast de nedre transistorerna switchas med för ändamålet avsedda "gate-drivare"

Problemet är att jag inte vet hur jag ska driva de övre (höga) transistorerna. Eftersom Vgs för transistorn är +/- 20V så måste jag ha en spänning på exempelvis +12V i förhållande till sourcen på transistorn. Hur ska jag skapa denna spänning? Strömmen som källan bör kunna lämna uppgår till högst ett par 100mA då jag inte ska switcha de övre transistorerna. Ett batteri är inte aktuellt. Antar att en high side gate driver inte fungerar eftersom jag inte switchar. Är en isolationstranformator ett alternativ och finns dem för kretkortsmontage?

> att den ska bestå av endast n-kanals MOSFETar.

Varför det ?

> Problemet är att jag inte vet hur jag ska driva de övre (höga) transistorerna.

Exakt...

För att de överlag har lägre Rds on, lägre pris och är vanligare än p-kanal.

Kanske det, man fungerar det ?

Tja, tydligen, med en hel del extra pyssel...

http://www.cadvision.com/blanchas/hexfet/nch-brdg.htm

Haken med den är att i startögonblicket (eller när motor "stallar") så är spänningsfallet över motorn litet vilket gör att du kommer överstiga transistorns Vgs. Om matningsspänningen är 18V så kommer Vgs ligga på något mindre än 36V.

Om du inte tänker switcha de övre mosfetarna så är den enda lösningen att använda dc/dc omvandlare för de två övre paren. Sedan kör man med optokopplade mosfet-drivare.

Kolla på HIP4081. Den har inbyggd drivning av både höga och låga sidan.

regnmaak: Kan du ge exempel på en sådan dc/dc omvandlare, länk? Vad menas med optokopplade mosfetdrivare?

ie: Jo visst kan man använda en sådan men det var inte det jag var ute efter. Det finns färdiga h-bryggor också. Men de är lite för dyra precis som HIP4081.

Tex: http://www.elfa.se/elfa-bin/dyndok.pl?l ... 212210.htm

Och drivare: http://www.elfa.se/elfa-bin/dyndok.pl?l ... 019177.htm

Tja! Har byggt en del klass D steg. Helt klart enklast är att använda mosfet drivare som klarar både övre och undre N-FET och som även har deadtime.

Kolla på IRs drivers. Säljs bla på Farnell

Problemet var ju att de övre switchparet inte switchas. Då fungerar inte 99% av drivarna eftersom de bygger på boot strap principen.

"Själva styrningen (logiken) av varje transistor görs med en dedikerad µC."

Slöseri med resurser! Antingen motiverar du detta riktigt bra, eller så gör du som folk brukar göra och switchar på höga sidan (och på låga) för att komma undan med en helt vanlig och trevlig FET-drivare (ex IR2108, som jag av en händelse lekte med senast idag). Visst, den behöver matning på 10-20 V strikt, men det är betydligt enklare att fixa än två DC-isolerade 12 V-källor! Finns även många IC som gör jobbet för alla fyra transistorer åt dig med varierade egenskaper.

Jag har sett några lösningar där små ringkärnor har använts med 1:1 eller 1:2 lindningar för att driva den höga sidan eller alla transistorerna. Gate-sidan kopplades helt enkelt mellan Gate och Source och drivningen kom från en PWM-krets eller uC via ett par transistorer för att få lite högre ström.

Varför inte switcha det övre paret? Vad är fördelen med detta?

rehnmaak: Tack. Nu klarnade det. De där spänningsomvandlarna visste jag inte att de fanns bara.

spaceniggah: Jo, tyvärr är de komponenterna lite dyra tycker jag. Men jag börjar kanske inse att det kommer kosta en del ändå. Antingen i den ena eller andra änden.

Stiff: Hehe. Motivering och motivering men min tanke är att bygga en modul som jag kan använda i flera projekt. Denna modul ska bestå av en h-brygga med återkoppling av varvtalet. Det ska alltså regleras. Men poängen är sen att jag ska kommunicera med h-bryggan seriellt. Det är fortfarande slöseri med resurser men jag gillar att "gömma undan" motorsyrningen i ett snyggt paket som är enkelt att styra, sen behöver jag inte tänka på den mer.

grubs: Den ursprungliga anledningen till att jag inte tänkt switcha det övre paret är att det är dyrt att ha en källa som kan lämna "höga" strömmar för switchningen. Att bara öppna FETen långsamt en gång kräver inte alls så hög stöm. Det är helt enkelt för att förenkla drivningen.