¿Cómo calcular el tiempo muerto para incorporar en la entrada PWM complementaria a un H-Bridge diseñado usando MOSFETs?

Estoy trabajando en hacer un robot autónomo. En este momento, estoy involucrado en el diseño de un H-Bridge usando componentes discretos para mi robot. Ya casi he terminado con el diseño del H-Bridge y quiero probarlo ahora. Sin embargo, no puedo decidir un tiempo muerto para la entrada PWM complementaria que proporcionaré como entrada al H-Bridge. Sé que para evitar el sobreimpulso, debe retrasar el encendido del FET de lado bajo al menos tanto como el tiempo de apagado del FET de lado alto. Lo mismo ocurre, por supuesto, con la otra transición, cuando cambias del lado bajo al lado alto.

He buscado sobre encontrar el tiempo muerto en línea y no he encontrado ninguna información útil. La información que encontré fue para H-Bridges que tienen un circuito de controlador de compuerta diseñado discretamente y usan fórmulas para encontrar los tiempos reales de encendido y apagado del MOSFET. Mientras que estoy usando IR2112 para controlar los MOSFET (IRFZ44N en mi caso).

Adjunto el esquema de mi circuito H-Bridge. Por favor, míralo y dime cómo debo calcular el tiempo muerto. Conozco los retrasos de encendido/apagado tanto del IC del controlador de puerta como del MOSFET. ¿Debo agregar el retraso de apagado de ambos para obtener mi tiempo muerto?

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Conoce la carga de la puerta de los FET y conoce la corriente de la puerta.
@IgnacioVazquez-Abrams Sí, conozco la carga de puerta de los FET y la corriente nominal de salida del IR2112. ¿El tiempo muerto es igual a t=Q/I?
@IgnacioVazquez-Abrams Lo siento, no entendí lo que quieres decir con ambas mitades.
Si está manejando un motor de CC simple, simplemente elija el tiempo muerto más alto que admita su controlador. No debería importar si el tiempo muerto es 0.1µs o 1ms en ese caso.
@JimmyB ¿Por qué es eso?
Debido a que la inercia del motor (y el sistema mecánico adjunto) hará una 'pausa' de, por ejemplo, 1 ms al cambiar de dirección tan invisible como, por ejemplo, 1 µs. Entonces, los tiempos muertos más largos son mejores/más seguros/más eficientes porque minimizan/evitan el disparo temporal durante el cambio. En el peor de los casos, tiene FET/controladores muy lentos y un motor al que no le importa y, a menos que conozca las características de conmutación de los FET, diseña para FET muy lentos utilizando un tiempo muerto relativamente grande para estar "seguro". .

Respuestas (1)

El tiempo muerto es para evitar disparos, es decir, ambos MOSFET conducen una corriente apreciable al mismo tiempo.

Conozco los retrasos de encendido/apagado tanto del IC del controlador de puerta como del MOSFET

Eso es bueno porque ya casi estás allí.

¿Debo agregar el retraso de apagado de ambos para obtener mi tiempo muerto?

No, agregue el tiempo de encendido de un MOSFET/controlador al tiempo de apagado del otro MOSFET/controlador para obtener una estimación conservadora. Calcule esto para cambiar alto y bajo y elija el valor más alto de los tiempos combinados.

Si quisiera reducir el valor una fracción, depende de la cantidad de corriente de disparo que pueda sufrir; probablemente me gustaría simular esto en algo como LTSpice.

¿Debo agregar solo el tiempo de encendido del MOSFET o controlador del lado alto con el tiempo de apagado del MOSFET o controlador del lado bajo? ¿O debo agregar el tiempo de encendido del lado alto (MOSFET + Driver) y el tiempo de encendido del lado bajo (MOSFET + Driver)?
y sé los tiempos de encendido/apagado de estos ICS de sus hojas de datos. Espero no tener que calcular los tiempos de encendido/apagado "reales" de alguna manera...
Lamento molestarte, pero no sé por qué me confundo...
¿Y no debería ser el mismo valor para cambiar alto y bajo porque hay el mismo MOSFET y controlador en ambos lados?
Cambiar alto no suele ser exactamente al mismo tiempo que cambiar alto. Los tiempos deben incluir el controlador y el mosfet, a menos que sepa que el controlador es mucho más rápido que el mosfet. Un poco de disparo no suele ser un problema al proporcionar la corriente máxima aproximadamente una décima parte de las corrientes de carga normales al cambiar. Pero la corriente de disparo aumenta muy rápidamente si el tiempo muerto es demasiado bajo.
¿Cómo calcular el tiempo muerto para incorporar en la entrada PWM complementaria a un H-Bridge diseñado usando MOSFETs?
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