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楼主: vivalite

高性能分立元件H桥驱动(非自举电容升压,没有IR21XX的缺点PWM可维持在100%)

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出0入0汤圆

发表于 2011-7-31 10:24:02 | 显示全部楼层
谢谢楼主

出0入0汤圆

发表于 2011-7-31 13:22:40 | 显示全部楼层
MARK!

出0入0汤圆

发表于 2011-7-31 17:32:37 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-8-17 17:36:30 | 显示全部楼层
mark 电机驱动

出0入0汤圆

发表于 2011-8-17 19:31:04 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-8-22 09:00:52 | 显示全部楼层
vivalite 老师,我还是不怎么明白,为什么三极管要用那种形式驱动啊?这种组合方式有什么优点啊?我用了这种电路,结果刚开始还能工作,之后就烧了。。。

(原文件名:Protel Schematic.jpg)

我觉得我的这个电路已经够简单的了,很容易理解。。不知道问题已出现在哪。

还有你那个电容能形成死区吗?还是MCU产生死区的?
我就是想用两个IO驱动H桥,让电路自己产生死区。

感谢老师的讲解!!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-8-22 10:12:06 | 显示全部楼层
回复【305楼】aishiqi1992  小鸡
vivalite 老师,我还是不怎么明白,为什么三极管要用那种形式驱动啊?这种组合方式有什么优点啊?我用了这种电路,结果刚开始还能工作,之后就烧了。。。

我觉得我的这个电路已经够简单的了,很容易理解。。不知道问题已出现在哪。
还有你那个电容能形成死区吗?还是mcu产生死区的?
我就是想用两个io驱动h桥,让电路自己产生死区。
感谢老师的讲解!!
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你的这个电路是上P下N的结构,比较简单,只适用于低功率电机驱动。我还是建议使用上N下N的结构。
我的电路是完全靠MCU产生死区的,这么少的原件很难把死区功能也稳定可靠地做出来。

你的那2个晶体管本来就会产生都在线性区的状态,MOS P管N管栅极本身有不同的Vth,重叠的话也会短暂进入线性区。还有限流电阻10K太大了,开启关闭速度很慢,所以上下MOS管同在线性区的可能性很大,时间长就发热烧了。

出0入0汤圆

发表于 2011-8-22 12:05:19 | 显示全部楼层
回复【306楼】vivalite
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首先感谢vivalite 老师的讲解!

"我还是建议使用上N下N的结构"
这是为什么呢?能不能帮分析一下,我三极管用的不怎么好,个人觉得推挽管相当强大(可能是我只知道这一种用法)。

“我的电路是完全靠MCU产生死区的”
为什么只有在上桥截止和下桥导通时有死区,而在下桥截止上桥导通的时候却没有死去保护呢?如图::


(原文件名:Image00000.jpg)


“你的那2个晶体管本来就会产生都在线性区的状态”不理解。。
我那两个二极管相当于嵌位保护的,比如推挽管输出24V,则下桥Vgs=12,上桥=0V,反之则下桥Vgs=0,上桥=-12V,怎么会产生线性区的效果??

“MOS P管N管栅极本身有不同的Vth,重叠的话也会短暂进入线性区”不理解。。。。
之前还不知道有不同的Vth,只知道十几V就能导通。不过这也没关系,貌似不超过20V都行吧?再说不同的Vth为什么会产生重叠?我觉得只要推挽管电压跳变足够快应该没事吧?


“还有限流电阻10K太大了,开启关闭速度很慢”这一点我同意!!
我之前用的是1K的,但是竟然发现推挽管不能带动这么大的负载(有稳压二极管的存在),使输出电压不能达到电源电压,电压损失很大,我怕产生同时导通,所以换成10K的了。

另外这个电路我还不敢用PWM,我只是手动控制它高低,结果带上电机用不久就烧了,不敢想象PWM后是什么样的悲剧。。(可能是因为买的管子是仿造的缘故吧?)

好纠结啊,想做个电机正反转都这么麻烦。。。哎,果然菜鸟啊

再次感谢vivalite 老师的帮助!!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-8-22 14:16:06 | 显示全部楼层
推挽管即使是对管也需要用晶体管图示仪配对才能达到最好效果,像8550 8050这些国产对管质量差异很大,又没有人工配对,非常可能上下管进入线性区的时间不一样。比如在某个中间电压值上上管已经开了而下管还没关闭,这样就短路了。你的MOS管也是同样的问题,再加上MOS管的内阻相当低,即使很短时间的短路都会把管子烧了的。

你发现的那个驱动波形图少了一个死区是我的一个小失误而已。我的实际电路里单片机对上下管都是有10us死区的。而且这个死区完全由单片机实现,所以电路上不需作任何改变。

你的上桥稳压管是错误的,应该换成电阻,比如1K电阻。P管需要和电源电压相同的偏置电压才能可靠关闭,你加个稳压管就变成12V了,关闭电压不够只能靠推挽给24V供电,但你的24V供电过来后又让下面的12V稳压管吃掉一半,这样上管一直处在半导通状态下,下管又全开,肯定烧了。

出0入0汤圆

发表于 2011-8-23 09:35:23 | 显示全部楼层
回复【308楼】vivalite  
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对了,为什么R7需要560这么小,我个人认为可以设计的很大都没问题,比如10k……

出0入0汤圆

发表于 2011-8-23 10:09:22 | 显示全部楼层
感觉死区还是用纯硬件控制比较可靠。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-8-23 10:50:21 | 显示全部楼层
回复【309楼】aishiqi1992  小鸡
回复【308楼】vivalite  
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对了,为什么r7需要560这么小,我个人认为可以设计的很大都没问题,比如10k……
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R7是为Q8提供偏压的,你弄成10K,Q8关闭速度会很慢。。。

出0入0汤圆

发表于 2011-8-23 14:52:37 | 显示全部楼层
回复【311楼】vivalite
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真的吗?这是不是三极管间的电容导致的??我总觉得即使把那个电阻拆掉都没问题。

对了,我已经知道为什么推挽管不行的原因了,我又想了一个电路,老师帮看看这个行不行?

(原文件名:Image00001.jpg)

出0入0汤圆

发表于 2011-8-23 15:22:10 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-8-28 15:01:49 | 显示全部楼层
看看,学习下...............................................

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-8-28 15:35:47 | 显示全部楼层
回复【312楼】aishiqi1992  小鸡
回复【311楼】vivalite
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真的吗?这是不是三极管间的电容导致的??我总觉得即使把那个电阻拆掉都没问题。
对了,我已经知道为什么推挽管不行的原因了,我又想了一个电路,老师帮看看这个行不行?

(原文件名:image00001.jpg)

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R2可以去掉,加快Q1导通速度

我的电路里51欧姆电阻和10NF电容是降低功率管开启速度,压制门震荡用的,震荡产生的高压可能造成误导通。这种设计通常出现在100W以上的电机驱动上。

出0入0汤圆

发表于 2011-9-5 22:25:59 | 显示全部楼层
注:  
减小R20可以提高升压频率。使用上桥输出PWM时升压部分的工作频率应大于等于PWM的工作频率才能保证电压充足(有一个折中办法可以既不用提高升压频率也也能保证上桥供给电压,但由于是某公司的专利我就不在这里提及了)。另当升压频率超过10KHZ时建议将C7换成无级性电容或高频电容。

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vivalite 兄弟
能告诉我是什么专利吗?
我不想侵权,学习一下总还是可以的吧,
这个我懂的... ...
在此先谢谢您了!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-9-6 09:03:12 | 显示全部楼层
回复【316楼】www1519  
注:  
减小r20可以提高升压频率。使用上桥输出pwm时升压部分的工作频率应大于等于pwm的工作频率才能保证电压充足(有一个折中办法可以既不用提高升压频率也也能保证上桥供给电压,但由于是某公司的专利我就不在这里提及了)。另当升压频率超过10khz时建议将c7换成无级性电容或高频电容。
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vivalite 兄弟
能告诉我是什么专利吗?
我不想侵权,学习一下总还是可以的吧,
这个我懂的... ...
在此先谢谢您了!

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Panasonic的一种创新PWM Scheme,我手头资料找不到了,你可以去专利网站搜索。

出0入0汤圆

发表于 2011-9-6 12:27:04 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-9-6 13:32:13 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-9-6 13:48:54 | 显示全部楼层
太感谢了

出0入0汤圆

发表于 2011-9-6 16:07:23 | 显示全部楼层
这个一定要顶

出0入0汤圆

发表于 2011-9-6 20:53:16 | 显示全部楼层
回复【317楼】vivalite
回复【316楼】www1519   
注:   
减小r20可以提高升压频率。使用上桥输出pwm时升压部分的工作频率应大于等于pwm的工作频率才能保证电压充足(有一个折中办法可以既不用提高升压频率也也能保证上桥供给电压,但由于是某公司的专利我就不在这里提及了)。另当升压频率超过10khz时建议将c7换成无级性电容或高频电容。  
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vivalite 兄弟
能告诉我是什么专利吗?
我不想侵权,学习一下总还是可以的吧,
这个我懂的... ...
在此先谢谢您了!
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panasonic的一种创新pwm scheme,我手头资料找不到了,你可以去专利网站搜索。
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兄弟,我彻底告败,一下午没工作,就找这个专利,一无所获,糗死了。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-9-7 12:46:55 | 显示全部楼层
试过日本专利局没有?我记得是在日文专利网站上找到的。一半字加上图就能看明白了。

出0入0汤圆

发表于 2011-9-11 22:00:29 | 显示全部楼层
学习谢谢

出0入0汤圆

发表于 2011-9-12 15:31:27 | 显示全部楼层
学习!!!!!!

出0入0汤圆

发表于 2011-9-13 20:16:43 | 显示全部楼层
回复【323楼】vivalite
试过日本专利局没有?我记得是在日文专利网站上找到的。一半字加上图就能看明白了。
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专利是找了一大堆,不知道是哪个?是不是有点儿... ...

O(∩_∩)O~

连我自己都无语ing

出0入0汤圆

发表于 2011-9-17 14:04:23 | 显示全部楼层
硬件 H桥

出0入0汤圆

发表于 2011-9-17 15:46:34 | 显示全部楼层
做个记号,研究一下

出0入0汤圆

发表于 2011-9-17 16:01:27 | 显示全部楼层
主动升压,不错

出0入0汤圆

发表于 2011-9-17 18:04:06 | 显示全部楼层
翻出老帖mark

出0入0汤圆

发表于 2011-9-25 00:54:47 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-10-15 10:34:02 | 显示全部楼层
刚好要做电机驱动,学习了

出0入0汤圆

发表于 2011-10-24 00:11:25 | 显示全部楼层
楼主回答问题认真细致,不可多得的人才

出0入0汤圆

发表于 2011-10-24 09:04:57 | 显示全部楼层
学习啊

出0入0汤圆

发表于 2011-10-24 10:53:49 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-10-24 10:55:13 | 显示全部楼层
mark回复【308楼】vivalite
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单片机对上下管都是有10us死区的。而且这个死区完全由单片机实现,所以电路上不需作任何改变。

出0入0汤圆

发表于 2011-11-16 21:22:20 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-2 15:27:01 | 显示全部楼层
经典,挖一下

出0入0汤圆

发表于 2011-12-2 19:36:18 | 显示全部楼层
有空实践下

出0入0汤圆

发表于 2011-12-2 22:07:07 | 显示全部楼层
暂时用不上,标记

出0入0汤圆

发表于 2011-12-3 10:20:22 | 显示全部楼层
谢谢分享!

出0入0汤圆

发表于 2011-12-3 12:27:48 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-10 14:31:49 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-10 14:57:55 | 显示全部楼层
记住了

出0入0汤圆

发表于 2011-12-11 17:52:42 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-12 00:21:19 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-12 07:23:46 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-12 09:47:33 | 显示全部楼层
好东西,电机驱动电路。

出0入0汤圆

发表于 2011-12-12 10:24:35 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-12 11:02:28 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-12 11:50:22 | 显示全部楼层
MARK!!!!

出0入0汤圆

发表于 2011-12-12 13:01:32 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-12-26 17:06:04 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2012-1-6 13:32:34 | 显示全部楼层
mark.

出0入0汤圆

发表于 2012-1-7 12:52:30 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2012-1-7 21:42:56 | 显示全部楼层
楼主很专业值得我们学习啊!
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2012-1-10 22:52:06 | 显示全部楼层
刚发现这个好帖,支持一下!

出0入0汤圆

发表于 2012-1-11 09:37:13 | 显示全部楼层
mark一下

出0入0汤圆

发表于 2012-1-11 10:25:29 | 显示全部楼层
555升压 jihao

出0入25汤圆

发表于 2012-1-12 13:33:24 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2012-1-16 19:40:00 | 显示全部楼层
这个一定要顶
头像被屏蔽

出0入0汤圆

发表于 2012-1-31 22:03:16 | 显示全部楼层
请教以下这部分电路的逻辑关系:当D1L为低电平,Q9导通,Q9射极电压5-0.7=4.3V,Q9集电极电压4.3+0.2=4.5V,其实也相当于Q8的基极电压为4.5V,而实际上Q8的基极电压为12-0.7=11.3V,那不是矛盾了?求解释……

(原文件名:QQ截图20120131215711.jpg)

出0入0汤圆

发表于 2012-2-23 19:28:03 | 显示全部楼层
好帖留名

出0入0汤圆

发表于 2012-2-23 19:38:35 | 显示全部楼层
down

出0入0汤圆

发表于 2012-3-8 15:38:10 | 显示全部楼层
再看看这个主动的电路。

出0入8汤圆

发表于 2012-4-11 10:20:51 | 显示全部楼层
MARK      

出0入0汤圆

发表于 2012-5-1 09:01:36 | 显示全部楼层
vivalite 发表于 2008-5-27 10:09
【3楼】 nomoneyiv  
-----------------
这个电路不会出现你说的Vgs大于12V的情况。(在板试验过,示波器看 ...

vivalite前辈您好,看了您的帖子,学生愚昧有两个问题还一直没理解
第一叠波升压,本设计升压是采用主动升压(主动是对电容改变电容的负端基准,即水涨船高),前一版采取被动升压(自举升压,在网上查了很多资料,开关电容技术、电感升压……),在电路设计上有什么区别呢?
第二关于浮栅极跟这个相比有何利弊呢。
麻烦vivalite

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-5-1 11:50:12 | 显示全部楼层
wujie12341 发表于 2012-4-30 20:01
vivalite前辈您好,看了您的帖子,学生愚昧有两个问题还一直没理解
第一叠波升压,本设计升压是采用主动 ...

1. 原理都是开关电容升压,电路实现上一个采用一套主动元件给电容提供震荡电源,另一个被动使用MOS下桥得到震荡的电源。
2. 浮栅是指上桥栅极电位浮动在漏极电位+10V~+20V的工作状态。这个浮动在漏极+10~20V的电位可以是开关电容或其他DC-DC产生,甚至用电池产生也可以。只要有了这个电位上桥N管就能正常开启了。

出0入0汤圆

发表于 2012-5-1 12:02:47 | 显示全部楼层
其实100%并不是衡量PWM电路的指标,越小的占空比和越小的发热才是关键。电路改进的余地还很宽,楼主加油

出0入0汤圆

发表于 2012-5-1 13:37:23 | 显示全部楼层
vivalite 发表于 2012-5-1 11:50
1. 原理都是开关电容升压,电路实现上一个采用一套主动元件给电容提供震荡电源,另一个被动使用MOS下桥得 ...

谢谢vivalite前辈,现在您前天说的自举不能工作在PWM0%和PWM100%,而且存在开关效率问题。主动升压,人为给他设定上限,不需要关心工作状态。
前辈您说的浮栅是指上桥栅极电位浮动在漏极电位+10V~+20V的工作状态,是不是出现笔误啊,一般开启电压不是算的VGS(源极)?

前辈,我上床了两张图片,您帮我看看,分析的对不,图一白光烙铁的自举电路,通过控制Q1来不停给C1充放电将电压近似举到2*vcc出(固定在此处),虽然导通后源极电压升到VCC,至少仍有一个VCC,可保证出发。觉得这个电路没有跟随源极电压,遇到感性负载时,有可能VGS不够导致烧管子。
电路2中貌似可靠些,频率得控制好。
前辈您怎么看这两个电路?

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出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-5-1 13:56:12 | 显示全部楼层
wujie12341 发表于 2012-5-1 00:37
谢谢vivalite前辈,现在您前天说的自举不能工作在PWM0%和PWM100%,而且存在开关效率问题。主动升压,人为 ...

笔误,是源级。
白光的设计比较好。第二个电路开启速度慢

出0入0汤圆

发表于 2012-5-1 14:01:04 | 显示全部楼层
好东西 不知道功率可以到多大

出0入0汤圆

发表于 2012-5-1 14:11:05 | 显示全部楼层
vivalite 发表于 2012-5-1 13:56
笔误,是源级。
白光的设计比较好。第二个电路开启速度慢

谢谢vivalite ,学生愚昧关于这个电路还是没明白。
第一为啥慢呢,它的R、C都是一样的,可能在控制频率上有些区别?
第二,您觉得,我说的,如果接感性强的负载时,对管子不好,这个推断正确嘛?
麻烦前辈了?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-5-2 10:30:51 | 显示全部楼层
richards 发表于 2012-5-1 01:01
好东西 不知道功率可以到多大

目前的参数1000W左右

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-5-2 10:41:52 | 显示全部楼层
wujie12341 发表于 2012-5-1 01:11
谢谢vivalite ,学生愚昧关于这个电路还是没明白。
第一为啥慢呢,它的R、C都是一样的,可能在控制频率上 ...

1. 白光电路开启时电容直接通过D2放电开启功率管,第二个电路开启时需要经过一个3K电阻开通功率管,当然会慢一点,但是频率低的应用不会有明显差别。
2. 感性强的负载上的反电动势反向流过功率管如果没做同步整流的话会在功率管内部的二极管上产生一定热量,反电动势流入直流母线对电源反充电会造成电源发热,电源方面阻抗高的话还会造成直流母线电压升高,严重情况下过压损坏稳压器件,所以要在母线上加几个大吸收电容控制反电动势造成的直流母线过冲/欠冲。

出10入18汤圆

发表于 2012-5-2 13:25:05 | 显示全部楼层
mark!正在学电机驱动

出0入0汤圆

发表于 2012-5-3 08:53:08 | 显示全部楼层
学习,收藏!

出0入0汤圆

发表于 2012-5-6 11:31:06 | 显示全部楼层
谢谢分享

出0入0汤圆

发表于 2012-5-6 12:07:27 | 显示全部楼层
做个记号~

出0入0汤圆

发表于 2012-5-8 22:23:43 | 显示全部楼层
受教了啊!留着慢慢看

出0入0汤圆

发表于 2012-5-9 09:34:21 | 显示全部楼层
不如搞个小变压器做辅助电源.....两个S极各用一个副绕组,怎么摆都不怕

出0入0汤圆

发表于 2012-6-2 18:48:41 | 显示全部楼层
楼主做项目吗 ,我有个直流驱动的项目 有时间联系我 13562199623
QQ:1055841260

出0入0汤圆

发表于 2012-6-2 19:28:53 来自手机 | 显示全部楼层
留下坐标

出0入0汤圆

发表于 2012-6-13 20:11:07 | 显示全部楼层
仔细拜读大作

出0入0汤圆

发表于 2012-6-14 20:03:09 | 显示全部楼层
先占个位置,然后好好看

出0入0汤圆

发表于 2012-6-15 09:02:26 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2012-6-15 09:08:37 | 显示全部楼层
MARK一下.....

出0入0汤圆

发表于 2012-6-19 18:35:44 | 显示全部楼层
好厉害啊 学习了

出0入0汤圆

发表于 2012-6-22 17:36:12 | 显示全部楼层
做个记号!

出0入0汤圆

发表于 2012-6-22 21:00:53 | 显示全部楼层
电机驱动的频率为什么要15k左右呢?

出0入0汤圆

发表于 2012-7-3 23:44:05 | 显示全部楼层
                mark

出0入0汤圆

发表于 2012-7-16 21:20:41 | 显示全部楼层
Mark!            

出0入0汤圆

发表于 2012-7-28 18:00:10 | 显示全部楼层
好强大啊!

出0入0汤圆

发表于 2012-8-24 21:40:27 | 显示全部楼层
电路不错,但是要需要改进一下,存在下面的改进点:
1)下桥臂的关断时间过长,原因是NPN三极管关断时间过长,应该在5us左右,明显时间太长,需要增加抗饱和处理。
2)上桥臂要么开通时间过长,要么关断时间长,在3us左右,也是一样的要增加抗饱和处理

出0入0汤圆

发表于 2012-9-3 12:03:27 | 显示全部楼层

   做记号

出0入0汤圆

发表于 2012-10-6 23:36:53 | 显示全部楼层
标记下,给力

出0入0汤圆

发表于 2012-10-9 16:40:14 | 显示全部楼层
学习了。

出0入0汤圆

发表于 2012-10-10 14:09:26 | 显示全部楼层
mark,用在ir2101上启动有丢脉冲,那位解释下

出0入0汤圆

发表于 2012-10-10 19:44:56 | 显示全部楼层
好东西,收藏
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