এটি কি মোসফেট এইচ-ব্রিজের জন্য একটি ভাল নকশা?

Question

আমি আরসি গাড়ি মোটর (12 ভি এবং 2 ~ 3 এ) এর জন্য একটি সাধারণ তবে কার্যকরী এইচ-ব্রিজের নকশা করার চেষ্টা করছি।

এই ব্রিজটি একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার থেকে চালিত হবে এবং পিডব্লিউএম সমর্থন করার জন্য দ্রুত হওয়া দরকার। সুতরাং আমার রিডিংয়ের উপর ভিত্তি করে, দ্রুত স্যুইচিং এবং কম প্রতিরোধের ক্ষেত্রে পাওয়ার মোসফেটই সেরা পছন্দ choice সুতরাং আমি পি ও এন চ্যানেল পাওয়ার মোসফেটগুলি কিনতে যাচ্ছি যেগুলি 24V + এবং 6A +, লজিক স্তরে _{রেটযুক্ত} , কম আর _{ডিএসন} এবং দ্রুত স্যুইচিং রয়েছে। আমার অন্য কিছু বিবেচনা করা উচিত?

ঠিক আছে, এইচ-ব্রিজ ডিজাইনের দিকে: যেহেতু আমার এমসিইউ 5 ভি-তে চলবে, পি-চ্যানেল মোসফেটটি বন্ধ করার ক্ষেত্রে সমস্যা হবে, কারণ ভি _জিএস সম্পূর্ণভাবে বন্ধ করতে 12 ভি + হওয়া দরকার at আমি দেখতে পাচ্ছি যে অনেকগুলি ওয়েবসাইট পি-চ্যানেল এফইটি ড্রাইভ করার জন্য এনপিএন ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে এই সমস্যাটি সমাধান করছে। আমি জানি এটি কাজ করা উচিত, তবে, বিজেটির ধীর স্যুইচিং গতি আমার দ্রুত স্যুইচিং এফইটি উপর প্রভাব ফেলবে!

তাহলে কেন আমি এই ডিজাইনের মতো পি চ্যানেল এফইটি চালাতে কোনও এন-চ্যানেল এফইটি ব্যবহার করব না?

এই খারাপ বা ভুল নকশা? এমন কোন সমস্যা আছে যা আমি দেখছি না?

এছাড়াও, এই এফইটি-তে নির্মিত বিপরীত ডায়োডগুলি কি আমার মোটরের প্ররোচক লোডটি বন্ধ করে (বা সম্ভবত বিপরীত হয়ে) শব্দটি পরিচালনা করতে যথেষ্ট হবে? অথবা সার্কিটটি রক্ষার জন্য আমার এখনও একটি বাস্তব ফ্লাইব্যাক ডায়োড থাকা দরকার?

পরিকল্পিত ব্যাখ্যা:

• Q3 এবং Q6 হ'ল নীচের দিকের এন-চ্যানেল ট্রানজিস্টর
• কিউ 1 এবং কিউ 4 হ'ল পাশের পি-চ্যানেল ট্রানজিস্টর এবং কি 2 এবং কিউ 5 হ'ল এন-চ্যানেল ট্রানজিস্টর যারা এই পি-চ্যানেলটিকে চালিত করে (ভোল্টেজটি জিএনডি তে টানিয়ে দেয়)।
• আর -2 এবং আর 4 পি-চ্যানেলটি বন্ধ রাখতে প্রতিরোধকগুলি টানছে।
• আর 1 এবং আর 3 এমসিইউ সুরক্ষার জন্য বর্তমান সীমাবদ্ধ (তারা নিশ্চিত করে না যে তারা এমওএসএফইটিগুলির সাথে প্রয়োজন কিনা, যেহেতু তারা খুব বেশি বর্তমান আঁকেন না!)
• পিডাব্লুএম 1 এবং 2 একটি 5 ভি এমসিইউ থেকে আসছে।
• ভি _সিসি 12 ভি

Comments

আপনার পোস্টটি দীর্ঘ পোস্টের জন্য আপনার ক্ষমা প্রার্থনা ছাড়াই সংক্ষিপ্ত হত, যাতে ক্ষমা চাওয়ার প্রয়োজন পড়ে না :-)

— স্টিভেনভ

আপনার কন্ট্রোলারের 5V কি পাওয়ার মোসফেটগুলি সত্যিই চালু করতে যথেষ্ট? আপনি যদি পিডাব্লুএম করতে চান তবে 10 কে বেস প্রতিরোধকগুলি আমার কাছে খুব উচ্চ বলে মনে হচ্ছে!

— ওয়াউটার ভ্যান ওওইজন

@ ওয়াটার ভ্যান ওওইজেন, আমি সত্যিই জানি না, আমি এই সমস্তের জন্যই নতুন এবং একটি সাধারণ সার্কিট তৈরি করার চেষ্টা করছি এবং এইচ-ব্রিজ আইসি ব্যবহার করা এড়াতে চাই কারণ বিশেষত আরও অনেক বিচক্ষণ অংশ বিশেষত প্রয়োজন যদি 6 এ + কে সমর্থন করার জন্য কিছু প্রয়োজন হয়। নীচে প্রস্তাবিত হিসাবে প্রতিরোধকের জন্য আমি পরিবর্তে 100Ω ব্যবহার করতে যাচ্ছি।

— ফাহাদ আলদুরাইবি

@ এফএডি আপনি জিজ্ঞাসা করেছিলেন যে এই সার্কিটটি ঠিক আছে কিনা, তবে আপনি যে ধরনের FET ব্যবহার করতে চান তা উল্লেখ করেননি। সুতরাং আমি কেবল একটি সম্ভাব্য সমস্যা চিহ্নিত করতে পারি, এন এফইটিসের ডেটাপত্রকটি পরীক্ষা করে দেখার জন্য এটি আপনার মাইক্রোকন্ট্রোলার দ্বারা সত্যই V 5V আউটপুটে চালু হয় check

— ওয়াউটার ভ্যান ওওইজন

@ ওয়াটার ভ্যান ওইজেন, প্রায় পাঁচটি যুক্তি স্তরের এন এফইটি আমি দেখেছি এমন প্রায় 5 ভি বা তারও নীচে চালু আছে, কেউ কেউ 2.7v এর চেয়ে কম কিন্তু কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে with

— ফাহাদ আলদুরাইবি

Answer 1

আমি নিশ্চিত না যে আপনি কেন মনে করেন বিজেটিগুলি পাওয়ার মোসফেটের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর; এটি অবশ্যই অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য নয়। তবে এটিই যদি আপনি পছন্দ করেন তবে এফইটিটি ব্যবহারে কোনও সমস্যা নেই।

এবং মোসফেট গেটগুলি অবশ্যই প্রচুর পরিমাণে বর্তমানের প্রয়োজন, বিশেষ করে যদি আপনি গেটের ক্যাপাসিট্যান্সটি চার্জ করতে এবং স্রাব করতে দ্রুত সেগুলি স্যুইচ করতে চান - কখনও কখনও কয়েকটা এমপি পর্যন্ত! আপনার 10 কে গেটের প্রতিরোধকরা আপনার ট্রানজিশনগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দিচ্ছে। সাধারণত, আপনি স্থায়িত্বের জন্য গেটগুলি সহ কেবল 100Ω বা তার বেশি রেজিস্টার ব্যবহার করতে পারেন।

আপনি যদি সত্যিই দ্রুত স্যুইচিং করতে চান তবে আপনার MCU এর PWM আউটপুট এবং পাওয়ার MOSFETs এর মধ্যে বিশেষ-উদ্দেশ্যে গেট-ড্রাইভার আইসি ব্যবহার করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, আন্তর্জাতিক রেকটিফায়ারের বিস্তৃত ড্রাইভার চিপ রয়েছে এবং এমন সংস্করণ রয়েছে যা আপনার জন্য পি-চ্যানেল এফইটি জন্য হাই-সাইড ড্রাইভের বিশদ পরিচালনা করে handle

অতিরিক্ত:

আপনি কত দ্রুত FET গুলি পরিবর্তন করতে চান? প্রতিবার যখন কেউ স্যুইচ করে বা বন্ধ হয় তখন এটি সংক্রমণের সময় শক্তির একটি ডালকে নষ্ট করে দেয় এবং আপনি এটি আরও কম তৈরি করতে পারবেন। পিডব্লিউএম চক্রের ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা গুণিত এই নাড়িটি FET কে অপচয় করতে হবে এমন গড় শক্তিটির একটি উপাদান - প্রায়শই প্রভাবশালী উপাদান। অন্যান্য উপাদানগুলির মধ্যে অন-স্টেট পাওয়ার (আই _ডি ² × আর _{ডিএস (অন)} পিডাব্লুএম ডিউটি ​​চক্র দ্বারা গুণিত) এবং অফ স্টেটের বডি ডায়োডে ফেলে দেওয়া কোনও শক্তি অন্তর্ভুক্ত থাকে।

স্যুইচিং ক্ষতির মডেল করার একটি সহজ উপায় হ'ল তাত্ক্ষণিক শক্তি মোটামুটি একটি ত্রিভুজাকার তরঙ্গরূপ যার শিখরটি (ভিসি _সিসি / 2) I (আই _ডি / 2) এবং যার ভিত্তি রূপান্তর সময়ের সমান T _RISE বা T _{ফলনের} সমান । (টি: এই দুটি ত্রিভুজ এলাকা মোট সুইচিং শক্তি প্রতিটি পূর্ণ PWM চক্র চলাকালীন অপচিত হয় _ওঠা আছে + T _পতন ) × ভী _সিসি × আমি _ডি / 8. গুন এই PWM চক্র ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা গড় সুইচিং-ক্ষতির ক্ষমতা জন্য।

উত্থান ও পতনের সময়ে যে প্রধান বিষয়টি প্রাধান্য পেয়েছে তা হ'ল আপনি মোসফেটের গেটের বাইরে এবং গেটের চার্জটি কত দ্রুত সরিয়ে নিতে পারেন। একটি সাধারণ মাঝারি আকারের মোসফেটের 50-100 এনসির অর্ডারে মোট গেট চার্জ থাকতে পারে। যদি আপনি এই চার্জটি সরিয়ে নিতে চান, বলুন, 1, গুলি, আপনার কমপক্ষে 50-100 এমএ সক্ষম একটি গেট ড্রাইভার দরকার। আপনি যদি এটির চেয়ে দ্বিগুণ দ্রুত স্যুইচ করতে চান তবে আপনার বর্তমানের দ্বিগুণ দরকার।

যদি আমরা আপনার ডিজাইনের জন্য সমস্ত নম্বর প্লাগ ইন করি তবে আমরা পাই: 12V × 3A × 2µs / 8 × 32kHz = 0.288 ডাব্লু (প্রতি এমওএসএফইটি)। যদি আমরা 20mΩ এর আর _{ডিএস (চালু)} এবং 50% এর শুল্কচক্র ধরে নিই , তবে I ² R লোকসান হবে 3 এ ² × 0.02Ω × 0.5 = 90 মেগাওয়াট (আবার, প্রতি এমওএসএফইটি)। একসাথে, যে কোনও মুহুর্তে দুটি সক্রিয় এফইটিগুলি স্যুইচিংয়ের কারণে প্রায় 2/3 ওয়াট বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্ন করতে চলেছে।

পরিশেষে, আপনি সার্কিটটি কতটা দক্ষ হতে চান এবং এটিটিকে অনুকূলকরণের জন্য আপনি কতটা চেষ্টা করতে চান তার মধ্যে একটি বাণিজ্য।

Comments

উত্তরের জন্য ধন্যবাদ, - আমি ভুল হলে আমাকে সংশোধন করুন, তবে আমি ডাটাশিটে যা দেখেছি তার উপর ভিত্তি করে, দ্রুত স্যুইচিং বিজেটি হিসাবে মাইক্রো সেকেন্ডে স্যুইচিংয়ের মান রয়েছে, যখন ম্যাসফেটগুলি ন্যানো সেকেন্ডের 10 সেকেন্ডে রয়েছে (কিছু কিছু থাকতে পারে) যা আমি দেখতে পাইনি যা এর চেয়ে দ্রুত হতে পারে)। প্রতিরোধকারীদের জন্য আমি 100Ω ধন্যবাদ ব্যবহার করব। সর্বশেষে, দ্রুত স্যুইচিং হিসাবে কী বিবেচনা করা হয় যা গেট-ড্রাইভারের প্রয়োজন হতে পারে? আমি আমার এমসিইউতে পিডাব্লুএম গতিটি ডিফল্ট 32 কে থেকে 10 কে বা 1 কে এর মতো নিম্ন মানেরতে পরিবর্তন করতে পারি।

— ফাহাদ আলদুরাইবি

আমি জানি না আপনি বিজেটিগুলি কী দেখছিলেন। এমনকি জেলিবিয়ান 2N3904 এর 35-50 এনএসের অর্ডারে উত্থান / পতন / বিলম্বের সময় রয়েছে।

— ডেভ টুইট করেছেন

আপনি কি অন্যান্য দ্রুত বিজেটিগুলির পরামর্শ দিতে পারেন যা ~ 6A পরিচালনা করতে পারে?

— ফাহাদ আলদুরাইবি

আপনার আসল প্রশ্নের প্রসঙ্গে আপনি পিএফইটি চালাতে কোনও এনপিএন ট্রানজিস্টর ব্যবহার করতে আপত্তি করছেন। আমি কেবল 2N3904 এর মতো কিছু বলছি যে এটির জন্য ভাল।

— ডেভ টুইট করেছেন

"অন-স্টেট পাওয়ার: 0.5 × আইডি ^ 2 × আরডিএস (চালু)" কেন 0.5?

— এম.আলিন

Answer 2

তাদের মধ্যে কিছু প্রতিরোধ বা প্রতিবন্ধকতা ছাড়াই এমওএসএফইটি গেটগুলি এক সাথে বেঁধে রাখা অত্যন্ত খারাপ অনুশীলন। কিউ 5 এবং কিউ 3 কোনও বিচ্ছেদ ছাড়াই একসাথে বাঁধা, পাশাপাশি Q2 এবং Q6।

যদি আপনি এই FET গুলি কঠোরভাবে চালানো শেষ করেন (যা আমি সন্দেহ করি যে আপনি এটি শেষ করবেন) তবে গেটগুলি একে অপরের সাথে বাজতে পারে, যার ফলে দুষ্টু উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি (মেগাহার্টজ) স্পুরিয়াস টার্ন অন এবং টার্ন-অফ ট্রানজিশন ঘটায়। প্রয়োজনীয় গেটের প্রতিরোধকে সমানভাবে বিভক্ত করা এবং প্রতিটি গেটের সাথে সিরিজটিতে একটি প্রতিরোধক স্থাপন করা ভাল। এমনকি কয়েকটি ওহমও যথেষ্ট। অথবা, আপনি দুটি গেটের মধ্যে একটিতে ফেরাইট পুঁতি রাখতে পারেন।

Comments

পরামর্শের জন্য ধন্যবাদ, আমি Q2, Q3, Q5 এবং Q6 সহ ধারাবাহিকতায় ছোট প্রতিরোধক রাখব। এবং আমি ধরে নিয়েছি আর 1 এবং আর 3 এর আর প্রয়োজন হবে না।

— ফাহাদ আলদুরাইবি

সঠিক। আপনি যে গেট প্রতিরোধকটি ব্যবহার করতে চেয়েছিলেন, তা অনুলিপি করুন এবং প্রতিটি গেটের সাথে একটি করে সিরিজে রেখে দিন।

— অ্যাডাম লরেন্স

এই পরামর্শটি এইচ-ব্রিজের ক্ষেত্রে আসলে ভুল। এইচ-ব্রিজ সহ, আপনি অতিরিক্ত প্রতিরোধকগুলি চান না; পরিবর্তে আপনি নিশ্চিত করতে চান যে কিছুটা অল্প সময়ের জন্য নিম্ন

— প্রান্তটি

@ জোনওয়াত হাই-সাইড এবং লো-সাইড টাইমিং শ্যুট-থ্রু নিয়ন্ত্রণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, আমি সম্মত, তবে সমান্তরাল এমওএসএফইটিগুলির একে অপরের সাথে বাজানো এড়াতে সর্বদা পৃথকীকরণ প্রয়োজন।

— অ্যাডাম লরেন্স

ডাউনটা কেন? রিংয়ের বিষয়ে আমার বক্তব্যটি আপনি শ্যুট-থ্রো-এ ডিজাইন করেন বা না করেই বৈধ। যদি গেটগুলি একে অপরের সাথে বেজে থাকে, তারা আপনার নিয়ন্ত্রণ ইনপুট (গেট ড্রাইভ সংকেত) সত্ত্বেও আচরণ করছে যা আপনি কী নিয়ন্ত্রণ করছেন তা নির্বিশেষে একটি খারাপ খবর!

— অ্যাডাম লরেন্স

Answer 3

পি-চ্যানেল এফইটিগুলির গেটের জন্য টানা-আপ প্রতিরোধকগুলি দুটি বিশাল আকারের ক্রম অনুসারে। আমি একটি কম-ফ্রিকোয়েন্সি (<1 kHz) এইচ-ব্রিজটি 220 ওএম ওম পুল-আপ সহ এই চলমান ধরণের মতো উড়িয়ে দিয়েছি; আমি এখন 100 ওহমসে আছি এবং এটি ঠিক আছে। সমস্যাটি হ'ল এটি সম্পূর্ণ ওয়াটের ক্ষতির জন্য পি-চ্যানেলটি চালু করার সময় টান-আপের মাধ্যমে উল্লেখযোগ্য পরজীবী কারেন্টের কারণ হয়ে দাঁড়ায়! এছাড়াও, টান-আপ প্রতিরোধকের মোটা করা দরকার - আমি কিছু 1/4 ওয়াটের সমান্তরাল করেছিলাম এবং আমি পিডাব্লুএমএম প্রায় নিচুতে চালিত করি যেমন 300 হার্জের মতো।

এটির কারণটি হ'ল এমওএসএফইটি সম্পূর্ণরূপে চালু / বন্ধ করার জন্য আপনাকে খুব অল্প সময়ের জন্য গেটে প্রচুর স্রোত চাপতে হবে। যদি আপনি এটিকে "এর মধ্যে" অবস্থায় রেখে দেন তবে প্রতিরোধের পরিমাণটি যথেষ্ট পরিমাণে হবে যে এটি ডিভাইসটি উত্তাপ দেয় এবং খুব তাড়াতাড়ি যাদুর ধোঁয়া বের করে দেয়।

এছাড়াও, পিডব্লিউএম নিয়ন্ত্রণগুলির জন্য গেট রোধকারী খুব বেশি। এটি খুব দ্রুত চালানোর জন্য এটি 100 ওহম বা তারও কম ক্রমযুক্ত হওয়া দরকার। আপনি যদি কিলোহার্টজ বা ত্বরান্বিতভাবে পিডব্লিউএম চালনা করেন তবে আপনার আরও বেশি প্রয়োজন, তাই সেই মুহুর্তে, ড্রাইভার আইসি-তে যান।

Comments

= 1 এটি ভাল যে কেউ বুঝতে পারে যে শখের মানদণ্ডের দ্বারাও সার্কিট জঞ্জাল।

— অটিস্টিক

Answer 4

আপনার কাছে ব্রিজের উভয় দিক একই নিয়ন্ত্রণ সংকেতগুলির সাথে সংযোগ স্থাপনের বিষয়টি নিয়ে আমার কিছুটা উদ্বেগ রয়েছে। আপনার এন-এফইটি বাফার / বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদলকারীদের দ্বারা আরোপিত অতিরিক্ত বিলম্বের সাথে আপনি অল্প সময়ের জন্য এইচ-ব্রিজের একপাশে একই সাথে উপরের এবং নিম্ন উভয় এফটিই থাকতে পারেন। এটি অর্ধ সেতুর লেগের মধ্যে দিয়ে আঘাতের লক্ষণীয় কারেন্টের কারণ হতে পারে এবং সম্ভবত আপনার পাওয়ার এফইটিগুলির ক্ষতি করতে পারে।

আমি আপনার এমসিইউ থেকে এফইটি ড্রাইভ সংকেত চারটির জন্য পৃথক সংযোগ সরবরাহ করব। ব্রিজের একই পাশের অন্যান্য এফইটি স্যুইচ করার আগে কোনও এফইটি স্যুইচ করার মধ্যে একটি মৃত সময় থাকার জন্য আপনি এইভাবে ডিজাইন করতে পারেন।

Comments

আমি ইতিমধ্যে এটি মনে রেখেছি এবং দিক বিপরীত করার আগে উভয় ইনপুট (জিএনডি) সেট করতে এমসিইউ থেকে একটি ছোট বিলম্ব প্রবর্তন করার পরিকল্পনা করছি।

— ফাহাদ আলদুরাইবি

Answer 5

আর 1 এবং আর 3 অবশ্যই 80 বা 100 ওহম হতে হবে .. এবং আপনার R1 এবং R3 এর পরে ঠিক 1kohm প্রতিরোধের টান যোগ করতে হবে যখনই এটি সম্পূর্ণ বন্ধ হয়ে যায় তা নিশ্চিত করার জন্য এটি বন্ধ হয়ে যায়..আপনার মতো আপনিও যদি বলা হয় যে আপনি যদি ব্যবহার করেন মোসফেট ড্রাইভার এটি নিয়ন্ত্রণকারীর জন্য আরও ভাল এবং নিরাপদ হবে and এবং সার্কিটের বাকীটি ঠিক আছে .. আর একটি বিষয় ম্যাসফেটের ডেটাশিটটি পরীক্ষা করা নিশ্চিত করা উচিত যে মোশফেটের সময়টি বিলম্ব বন্ধ এবং বন্ধ (ন্যানো সেকেন্ডে) এটি পরীক্ষা করে কিনা তা পরীক্ষা করে দেখুন আপনার pwm কাঙ্ক্ষিত ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ে কাজ করুন ..