經(jīng)典分立元件H橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)專(zhuān)用(穩(wěn)定、低成本

1、經(jīng)典分立元件 H 橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)專(zhuān)用（穩(wěn)定、低成本，經(jīng)典分立元件H橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)專(zhuān)用（穩(wěn)定、低成本，經(jīng)典分立元件H橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)專(zhuān)用（穩(wěn)定、低成本，可代替IR21XX集成IC驅(qū)動(dòng)） 測(cè)試結(jié)果Mos IRF2807不如改用STP75NF75所有的關(guān)鍵指標(biāo)都比2807強(qiáng)，而且也是 75V 80A級(jí)別的。D2PAK的也能買(mǎi)到，價(jià)格應(yīng)該和 2807差不多。本電路是在48V直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)上使用非常普遍的分立元件 MOS管驅(qū)動(dòng)電路，適 用頻率可達(dá)30kHz左右，穩(wěn)定可靠，在成本局限的產(chǎn)品上可代替 IR21XX驅(qū)動(dòng)IC。 這個(gè)電路已經(jīng)經(jīng)歷了多年的商業(yè)化檢驗(yàn)，保證你按照電路里的參數(shù)制作就可正常工 作。制作時(shí)要注意以下幾點(diǎn)

2、:1）如果你的電機(jī)工作電壓低于等于12V可能需要調(diào)整上橋臂晶體管的工作狀 態(tài)。2）自舉電容C5 C6要使用低漏電的。3）D5 D6 如成本允許應(yīng)使用快恢復(fù)型二極管如 FR157。4）主濾波電容C11 C12必須是高頻低阻電容，否則紋波容易引起發(fā)燙。5）C9C10耐壓應(yīng)是電源的至少一倍。6）注意布線(xiàn)尤其是高頻部分（參考IR的一系列布線(xiàn)文檔）7）由于使用了 自舉電路，啟動(dòng)時(shí)必須先開(kāi)下橋再開(kāi)上橋（PWM只能在下橋上加，上橋只加開(kāi)關(guān)信 號(hào)）;而且PWMF能大于95%否則重載啟動(dòng)、短路測(cè)試時(shí)燒你沒(méi)商量（這點(diǎn)連 IR21XX也是一樣）。這個(gè)驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定，目前電動(dòng)車(chē)控制器里用的基本上都是這個(gè)電路。 實(shí)驗(yàn)室測(cè)的

3、有堵轉(zhuǎn)啟動(dòng)、堵死啟動(dòng)、運(yùn)行時(shí)短路相線(xiàn)、啟動(dòng)時(shí)短路相線(xiàn)。工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)一般只抽檢不做全檢序流程很簡(jiǎn)單 :1. 上電初始化，H橋四個(gè)輸入端均為高電平?！締?dòng)電機(jī)】1. 獲得啟動(dòng)電機(jī)命令后先打開(kāi)下橋 2,輸出80%占空比的PWM因?yàn)楸綡橋驅(qū)動(dòng) 是低電平開(kāi)啟，80%PWM際為100%-80%=20%）2. 四到八個(gè)PWM周期延遲后打開(kāi)上橋1（延遲不必控制得很?chē)?yán)格）3.如設(shè)定轉(zhuǎn)速 應(yīng)高于20%占空比PW啲轉(zhuǎn)速，在半秒內(nèi)逐漸增加下橋 2PW至設(shè)定的PWM如設(shè)定 電機(jī)應(yīng)全速運(yùn)轉(zhuǎn)，則由最初 80%占空比PW逐漸降低至5%）注：反轉(zhuǎn)則為開(kāi)上橋1- 下橋 2，過(guò)程相同不再?gòu)?fù)述。運(yùn)行時(shí)如需立即反轉(zhuǎn)需停機(jī)再反轉(zhuǎn)?！就Ｖ?/p>

4、電機(jī)】1. 在半秒內(nèi)將下橋2 PWM逐漸增加至100%占空比（實(shí)際PW占空比=100%- 100%=0%）2. 延遲四到八個(gè)PWMB期關(guān)閉上橋1（延遲不必控制得很?chē)?yán)格）【短路保護(hù)-比 較器】超過(guò)最大電流（電機(jī)額定電流的5倍）觸發(fā)比較器中斷，立刻關(guān)閉所有 MOS管 （全為高電位 ）【過(guò)流保護(hù) -AD 采樣限流】每個(gè)PWM周期時(shí)做電流AD采樣，如電流超過(guò)一定限流值（如電機(jī)額定電流的2倍）則降低一點(diǎn)PWM保證電流不超過(guò)一定值注:PWM頻率=15.625kHz固定電路在總線(xiàn)上（粗黑線(xiàn)）標(biāo)了 1H、1L、2H 2L。1代表1橋，2代表2橋，H代表高端（上橋）、L代表低端（下橋）其實(shí)充電效率最高的應(yīng)該是同

5、側(cè)下橋開(kāi)一下然后關(guān)掉，再開(kāi)上橋，但這樣會(huì)有 上下死區(qū)的問(wèn)題要處理，所以我改成對(duì)側(cè)下橋先開(kāi)幾個(gè)周期再打開(kāi)本側(cè)上橋，這樣 充電效率低一些但比較安全。AD采樣換算成電流有效值。公式：電流有效值？電流即時(shí)值*PWM占空比用樓主的下橋搭了測(cè)試電路，驅(qū)動(dòng) 50N06,下降沿很陡，上升沿不是很陡，有 4uS左右的延遲，使MOS勺開(kāi)通損耗增大。專(zhuān)用的下橋驅(qū)動(dòng)也很多，隔離的有：TLP250,TLP251,HCPL3020等，非隔離的 有:TC4427（雙通道）,TC1410,TPS2816系列等，不知大家常用哪種,交流一下，便于 采購(gòu)。用50N06看來(lái)你做的成品屬于緊湊型的，MOS旱在板上用電路板散熱，對(duì)損 耗

6、的要求嚴(yán)一點(diǎn)。我這個(gè)電路原本是對(duì)高功率電機(jī)設(shè)計(jì)的，控制器有足夠的散熱面積，是我故意 降低開(kāi)通速度的，這樣做的好處是能大幅提高抗干擾和抗過(guò)流能力。 （實(shí)際上 15kHz的開(kāi)關(guān)速度，8A的持續(xù)電流下散熱器只比室溫高 5度左右）如果你想盡量減 小MO齊通損耗，讓上升和下降沿一樣抖，你可以去掉C1 C2 C3 C4這四個(gè)電容，保證這樣開(kāi)通速度有幾何性的提高。如果還不嫌快，你還能減小或去掉 R2 R8 R5 R11這4個(gè)限流電阻。如果你驅(qū)動(dòng)的是感性負(fù)載的話(huà)還是建議你保留C1 C2 C3 C4這四個(gè)電容（可以改小到1nF）。Microchip的文章只涉及了驅(qū)動(dòng)電路和 MOS管的匹配設(shè)計(jì)問(wèn)題，并沒(méi) 有涉及MOST驅(qū)動(dòng)什么樣負(fù)載帶來(lái)的問(wèn)題（比如負(fù)沖造成的上橋提前開(kāi)啟、耦合進(jìn) 來(lái)的干擾如何處理等等），而MOST驅(qū)動(dòng)的負(fù)載又直接決定了驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)，這些是 一環(huán)扣一環(huán)的。- 試驗(yàn)過(guò)很多遍，只要你的換向準(zhǔn)確及時(shí)， 15K 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的噪音聲級(jí)很低，基本 是聽(tīng)不到的。-另外這種自舉升壓電路不推薦上管 pwm原理不詳述了。即使下管 pw想做到 全扭矩靜態(tài)啟動(dòng)也需要特殊啟動(dòng)邏輯，由于涉及行業(yè)秘密我就不說(shuō)了，感興趣可以 用多通道示波器研究驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)。-實(shí)際應(yīng)用時(shí)相線(xiàn)應(yīng)對(duì)地接10K電阻，在模擬里為避免速度過(guò)