Mosfet de lado bajo de medio puente frente a diodo Flyback
usuario202237
Tengo la intención de usar este interruptor lateral alto en una aplicación PWM con un motor cepillado de 12 V que dibuja un máximo de estado estable de 8 A: https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MC33981.pdf
El interruptor permite una configuración de medio puente, donde se coloca un MOSFET de lado bajo externo a través de la carga, como se muestra en el siguiente diagrama:
El documento establece lo siguiente:
No entiendo por qué es deseable una menor disipación de energía en esta aplicación, aparte de por razones térmicas.
Usando un diodo, la energía almacenada en la carga inductiva se disiparía más rápidamente cuando se quita el lado alto. No estoy seguro de cómo afectaría al sistema el flujo de corriente residual a través del inductor antes del siguiente ciclo del PWM, pero asumí que no era deseable.
Entonces, ¿por qué, en este caso, un mosfet sería un sustituto deseable?
Respuestas (2)
DKNguyen
En un convertidor de conmutación, esto es deseable porque significa que permite que la corriente en el inductor nunca caiga a cero, lo que le permite funcionar en modo continuo en lugar de modo discontinuo que produce menos ondulación y ruido (creo... es algo así) .
En un motor, esto es deseable porque no se desperdicia toda la energía puesta en la construcción del campo magnético al final de cada ciclo de PWM solo para usar más energía para volver a construirlo en el siguiente ciclo de PWM. Es un poco como parar y acelerar constantemente tu auto sin ninguna razón para mantener una velocidad promedio. Desperdicia gasolina. Es más eficiente simplemente ir a una velocidad constante entre los dos extremos porque no estás desperdiciando energía.
phil g
Por lo general, elige una frecuencia PWM lo suficientemente alta como para limitar la ondulación en la corriente a través del motor para evitar la oscilación del par y el ruido audible, y así la corriente durante el período de inactividad no decaerá a cero, excepto en ciclos de trabajo muy bajos. Con un ciclo de trabajo del 50 %, el motor funcionará aproximadamente a la mitad de su velocidad máxima, y la corriente a través del diodo de rueda libre será igual a la corriente del motor durante la mitad del tiempo; por lo tanto, si supera los 8 A, disipará 3- 4 W con una caída directa de 0,8 - 1,0 V en el diodo, lo suficiente como para querer reducir la disipación.
Esos 3-4 W representan la energía que se disipa del campo en el motor que se descompone, y si puede reducir eso sustancialmente, reduce la tasa de decaimiento de la corriente durante el período de apagado, por lo que el período de encendido puede ser más corto para recuperar la pérdida y mantener la misma velocidad media, por lo que mejora la eficiencia del motor y del accionamiento. Esta mejora es más notable a bajas velocidades (ciclos de trabajo de PWM bajos) y se reduce a cero a máxima velocidad. Para los equipos que funcionan con baterías, esta ganancia en eficiencia vale la pena.
¿Serán suficientes estos disipadores para mis mosfets?
¿Por qué este puente H con solo FET de canal N no funcionó?
El motor paso a paso se para a bajas frecuencias. ¿Por qué?
¿Cómo calcular el tiempo muerto para incorporar en la entrada PWM complementaria a un H-Bridge diseñado usando MOSFETs?
Diseño de puente H MOSFET
¿Cómo conduzco un MOSFET que funciona con alto voltaje mientras lo mantengo aislado del resto del circuito?
Cree un controlador de motor de puente H con MOSFET de 4 canales N
El controlador de puerta Mosfet no tiene conexión directa a tierra
¿Cómo interpreto la clasificación de voltaje BST/SW frente a la clasificación BST/GND en la hoja de datos?
Conducción de puente H de bajo voltaje directamente desde MCU