¿Es viable este circuito de puente H?

Hay un problema importante con su H-Bridge y dos posibles problemas según el modo de operación

Falta de capacitancia a granel

No parece haber condensadores de gran valor cerca del puente H. Ahora, tal vez J2 esté cerca de un condensador relativamente grande, del mismo modo, el H-Bridge solo puede funcionar como un control tonto de avance y revoluciones sin PWM.

Sin embargo, si planea enviar cualquier forma de modulación, la falta de capacitancia masiva comenzará a afectar la operación. sonando cerca del puente H, sobrevoltaje potencial, mala respuesta transitoria.

Tipo de controlador de puerta

El circuito completo usa un BJT para llevar las puertas de un LEG a 0V y 10k para subirlo.

Esto significa que el BJT puede bajar las PUERTAS (Ntype se APAGA, Ptype se enciende) muy rápido, pero se necesitan 10k para tirar de las puertas ALTO (Ntype se enciende, Ptype se apaga)

Si planea usar PWM en las puertas y si el inversor tenía potencia real, querrá cambiar los FET lo suficientemente rápido para minimizar las pérdidas de conmutación pero lo suficientemente lento para mitigar cualquier timbre y disparo mitigado a través del tiempo muerto.

La alternativa, especialmente cuando está utilizando un par complementario, tiene como objetivo tener un ENCENDIDO lento y un APAGADO rápido para cada interruptor. Con la topología de la unidad presentada cuando INPUT_A o INPUT_B pasan de BAJO a ALTO , es posible que esté bien, ya que Ntype se apaga RÁPIDO y Ptype se enciende "rápido". Sin embargo... para una transición de ALTO a BAJO en INPUT_A o INPUT_B , el NTYPE se encenderá lentamente y el PTYPE se apagará lentamente... dependiendo de la capacitancia de la compuerta y el umbral de la compuerta con el voltaje DCLink, podría experimentar un disparo suave. a través de esta transición

Nuevamente, esto podría no ser un problema si no planea usar PWM con una frecuencia razonable.

El principal problema sin embargo...

Topología de puente H.

Tiene razón. Los puentes H y las cargas inductivas necesitan un camino de rueda libre y lo tiene con los cuatro FET a través del diodo intrínseco. Sin embargo, ha agregado 4 diodos adicionales y fallarán en el momento en que intente una transición de estado del puente H.

El clásico puente H.

Hay cinco estados LEGALES en un puente H, luego hay dos ILEGALES y cuatro que no hacen nada.

Los estados LEGALES son:

1. Todos los interruptores se apagan: cualquier corriente circularía libremente por el suministro y decaería
2. 1 y 2 ENCENDIDO: se puede acumular corriente positiva en la carga
3. 3 y 4 ENCENDIDO: se puede acumular corriente negativa en la carga
4. 1 y 3 ENCENDIDO: bucle de cero voltios que minimiza la caída de la corriente de carga O cortocircuita el devanado.
5. 2 y 4 ENCENDIDO: bucle de cero voltios que minimiza la caída de la corriente de carga O cortocircuita los devanados.

Debido a la topología del gatedrive, el estado 1 solo es accesible cuando está apagado. Sin INPUT_A,B, el controlador de compuerta fuerza el puente al Estado 5 (FET inferiores ENCENDIDO)

Ahora considere su topología.

Ahora considere la transición de State2 -> State5 debido a la pérdida de control o al intento de usar el estado de cero voltios: debido a que los FET superiores están abiertos, la corriente quiere conmutar a través de los diodos inferiores, PERO los diodos adicionales ahora están bloqueando el camino de la rueda libre. El inductor solo se preocupa por satisfacer$V = L\frac{\Delta i}{\Delta t}$Y con esta topología, está intentando DETENER instantáneamente el flujo de corriente y, por lo tanto, el voltaje aumentará para mantener el flujo de corriente hasta que esos diodos adicionales se destruyan.

Es poco probable que sea adecuado: -

• Tanto Q1 como Q2 pueden estar activados al mismo tiempo (esto se denomina disparo directo) y, por lo general, se debe evitar. El transistor que los alimenta puede ser accionado ligeramente y operar linealmente produciendo un voltaje de colector que está en el medio del riel y, ahí está el problema principal. Además, incluso si activa ese transistor correctamente, cuando se apaga, las capacitancias de la compuerta y la resistencia pull-up de 10 k harán que el voltaje del colector tarde potencialmente microsegundos en volver al riel positivo y se producirá un disparo.
• Ídem Q3 y Q4
• D1, D2, D3 y D4 son superfluos para la protección a menos que esté tratando de deshacerse de la energía almacenada en el motor muy rápidamente: los diodos internos en cada mosfet descargarán el exceso de energía en el riel de alimentación PERO para que esto funcione adecuadamente usted necesita un condensador de depósito a través de los rieles cerca del puente H.
• Es posible que descubra que cuando los rieles de alimentación son demasiado bajos, los MOSFET no se encienden correctamente y se queman; use un sistema UVLO (bloqueo por bajo voltaje para desactivar los MOSFET cuando el suministro es demasiado bajo).
• Si se proporciona un suministro demasiado alto, es posible que se excedan los voltajes de ruptura de la compuerta MOSFET. Ahora no tengo idea de si esto es posible, ¡pero lo preguntaste!