¿Algo malo con este Mosfet H-bridge?

Estoy muy familiarizado con la electrónica y estaba planeando construir mi primer robot. Busqué en Google diseños de puentes H y dibujé el siguiente esquema ( antiguo )ingrese la descripción de la imagen aquí

NUEVO ingrese la descripción de la imagen aquí Sé que probar un circuito en una simulación y en la vida real son cosas muy diferentes, en la simulación el circuito funciona bien. Las dos entradas provienen de un módulo de RF con un decodificador PT2262, es por eso que elegí dos mosfets de canal n de nivel lógico (IRL520) en el lado bajo. Los motores son ambos (el mismo circuito dos veces) de 12 V y 2,19 A de corriente de parada cada uno. Cada optoacoplador es un 4n35. Mi fuente de alimentación es una batería de plomo ácido de 12V 5A.

El problema: (cuando se prueba en una placa de prueba) cuando una entrada es alta, los mosfet que no se usan se calientan mucho y el motor gira muy lento o no gira en absoluto. Estaba pensando que tal vez la forma en que lo conecté a mi protoboard está mal. Este problema me ha estado molestando por un tiempo. Espero que uno de ustedes, los expertos, pueda decirme qué podría estar sucediendo aquí. Decidí construir mi propio controlador de motor con fines educativos y no puedo obtener ningún otro componente por ahora.

* EDITAR: he subido un nuevo esquema con los cambios y cambié los mosfets del canal p (mi mal)

*EDIT 2: Los motores son motorreductores con escobillas de 12 VCC.

EDICIÓN 4 : Perdón por la demora, aquí hay algunas medidas que pueden ayudar a responder;

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Después de editar Eso es algo que podrá poner en su protoboard que no se quemará. El único peligro "importante" aquí es si presiona ambos botones simultáneamente. o si el tiempo entre presionar un botón y el otro botón es demasiado corto. Porque tiene resistencias pull-down/pull-up que se desangran más lentamente que la activación.
¿Qué recomendarías para mejorar eso?
Si seguirá teniéndolo con solo botones, coloque un texto de advertencia cerca que diga "nunca presione ambos botones simultáneamente". O use dos compuertas and que funcionan como habilitadores, si se presiona un botón, eso deshabilitará el otro botón, si se presionan ambos, se deshabilitan entre sí. Si va a controlar el puente H con un microcontrolador (también conocido como µC), simplemente no escriba un código incorrecto.
Tendré mucho cuidado durante la simulación. Mi puente H será controlado a través de RF por un decodificador PT2262, me aseguraré de conectarlo bien al armar el robot. Los módulos de RF que tengo solo pueden enviar ALTOS y BAJOS uno a la vez, pero tienen un rango impresionante. Además de eso, ¿podría salir mal algo más (antes de probarlo).
Un poco más si realmente quieres ir "todo" el camino. Coloque algunos condensadores de GND a 12V para suavizar el voltaje y las caídas de voltaje. No sé exactamente qué tipo de "motor" manejarás, pero si jugarás con PWM y ciclos de trabajo. Entonces definitivamente debería verificar " pwm bipolar y unipolar ". Soy muy malo para explicar las cosas, pero la conmutación unipolar es lo que siempre debes buscar. Las líneas rojas son los voltajes que ve el motor. Unipolar es más amable con su circuito y más eficiente.
¡Gracias! Buscaré usar unipolar pwm, gracias por la ayuda.
Y si eres realmente pedante con tu motor, entonces está este último paso. https://electronics.stackexchange.com/questions/319993/inverter-output-filters/320004#320004 . Mira las cifras en la respuesta de pefeu. Pero eso es algo que solo harías si quieres una buena calidad. Porque su motor ya es inductivo que funciona como un filtro por sí mismo. Por lo tanto, filtrar un filtro es de primera categoría.
Aquí abundan las buenas respuestas, pero agregaría que confía en el suministro de 12 V para absorber los picos de fem posterior, lo cual no es un gran plan. Piense en lo que le sucede al riel de 12 V cuando tira del conector de 12 V... vea este enlace cruzado electronics.stackexchange.com/questions/298439/…

Respuestas (3)

Cuando los interruptores de entrada se abren, no hay nada significativo que extraiga carga de las puertas mosfet en el lado bajo. Intente agregar resistencias de 1 kohm a tierra entre la puerta y la fuente en los mosfets del lado bajo. Sin esta adición, no puede confiar en el circuito del fotodiodo para bajar la compuerta a 0 voltios y esto dejará los mosfets inferiores parcialmente encendidos.

No descarto que haya otros problemas, por supuesto.

¿Y qué otros problemas ves?
El problema principal es que reemplazó el circuito antiguo con un circuito modificado que incorpora los cambios. Esto no es bueno porque invalida potencialmente cualquier respuesta dada anteriormente, así que retracte sus ediciones y juegue correctamente.
Ok, lo cambié los esquemas

Q1 y Q2 están cableados al revés. Son PMOS.

Los optos son inútiles, los transistores NPN simples funcionarían.

Además, sus optoacopladores introducirán un retraso que hará que ambos FET se conduzcan al mismo tiempo en cada transición, lo que provocará un cortocircuito en la fuente de alimentación. Se calentarán mucho (o se quemarán).

¿Qué hay de malo en comprar un módulo de puente H barato y listo para usar en la red?

Ya tengo un módulo de controlador de motor L298n de respaldo listo para usar, pero me gustaría hacer uno yo mismo con fines educativos.

Mirando el esquema "NUEVO"...

Tus tipos P tienen 10 k Ω resistencias de terminación de puerta. Esta es la única fuente de descarga de carga de la compuerta y producirá un tiempo de apagado más largo (en relación con el TIPO N)

Los tipos N tienen 1 k Ω , igualmente sus puertas están directamente conectadas a los terminales A y B y estos pueden proporcionar un BAJO de baja impedancia -> Apagado rápido e igualmente un posible encendido rápido.

Un apagado lento y un encendido rápido en un tramo darán como resultado un disparo suave en cada transitorio de conmutación complementario y esto aumentará las pérdidas y la temperatura de los interruptores. Esto podría provocar un envejecimiento prematuro o daños térmicos.

¿Algo malo con este Mosfet H-bridge?
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