Все прочитали, вроде даже поняли, взяли паяльник - а нифига не получается? Скорее сюда! Поможем. Чем можем...
Ответить

Re: H-мост

Ср фев 10, 2016 12:54:58

Phaeton писал(а):Спасибо за пинок!!!! Курил всю ночь данную проблему на всяких форумах и в книжках. Озарение пришло, поправьте если я не правильно все растолковал:
1) Как раз до прочтениия вашего ответа, читал про схемы включенияи транзисторов. Транзисторы нижнего плеча, включены как положено, по схеме с общим эмиттером, а вот верхнего плеча, получаются включены по схеме эмиттерного повторителя.

Нет , это не так.
Верхний ключ стойки тоже включен по схеме с общим истоком (эмиттером).
Отличие ОК и ОЭ не в том, куда подключена нагрузка, а в ОБЩЕМ ЭЛЕКТРОДЕ входа и выхода.
Так как управление верхним ключом подается между затвором и истоком (базой и эмиттером, затвором и эмиттером), то именно исток/эмиттер будет общим электродом. А в какой последовательности включены нагрузка и источник питания между истоком-стоком (эмиттером-коллектором) НИКАКОГО ЗНАЧЕНИЯ НЕ ИМЕЕТ.

Re: H-мост

Ср фев 10, 2016 13:28:24

Phaeton писал(а):Итак ключевой режим биполярного Т. это когда IБ больше Ik/h21

Правильно. Но что то я никак не могу услышать ключевое слово насыщение перехода КЭ. Когда ток базы становится больше величины Ik/h21, тогда ток коллектора перестает зависеть от тока базы. При этом говорят, что переход КЭ вошел в насыщение. При коммутации нас интересует именно этот режим, так как он обеспечивает наименьшие потери. Поэтому, когда мы открываем биполяр, нам нужно обеспечить режим насыщения. При этом напряжение падения перехода КЭ составит Vce sat. Которое нужно учитывать в расчетах. Когда мы открываем полевик, нам нужно обеспечить минимальное сопротивление перехода СИ, которое составит Rds on.

Поэтому, когда вы плавно повышали напряжение на базе, вы соответственно имели не ключевой режим а активный, когда ток коллектора зависел от тока базы. Соответственно на транзисторе должно было выделяться тепло.
В ключевом режиме потери на транзисторе зависят от Vce sat, а в активном режиме падение на КЭ больше, соответственно и потери больше. С полевиком аналогично.

Значит h21 в расчетах нужно принимать минимальный. Для дарлингтонов это 1000 или даже 750. Мы ведь хотим гарантированно ввести транзистор в насыщение.
http://datasheet-pdf.com/PDF/D1843-Datasheet-NEC-867360
h21 написан для разных условий. Смотри графу Condition.
h21 зависит от тока коллектора, для этого параметра часто можно найти отдельный график.

Расчет не верный.
Резисторы в базах нужно выбрать такими, чтобы обеспечивался режим насыщения.
Расчитаем резистор нижнего транзистора.
5-2(смотри даташит)/(1/750)=2250 Ом. Можно взять 2к.
Фанатично гнать амперы в базу не стоит, но можно варьировать небольшим запасом. Например если я поставлю 1к, ничего страшного не произойдет, да и даже 560 Ом. А вот 0, это не очень хорошо.

При этом напряжение на нагрузке: 20-1.5-1.5=17В

А вот подпирающие резисторы можно брать например 10к...20к там главное переход немного подпереть, чтобы он гарантированно был закрыт. Т.е. большой ток там не нужен.

Для верхнего ключа, опять ошибка. 20-2=18. Что далеко от логических уровней. Вообще неудобно его коммутировать. Но зато удобно другим транзистором это напряжение подтягивать к земле. Соответственно когда этот вспомогательный транзистор выключен у нас должен быть предусмотрен подпирающий резистор от +20.

2 10..30 Ом в затвор. 1к можно попробовать удалить.
Диоды 1n4007 очень медленные.
Когда вы коммутируете в ручную, это все равно. А вот когда вы будете автоматически коммутировать, они не будут успевать восстанавливаться. Их как будто нет.
Кроме того когда коммутируем в ручную, то затвор точно заряжается. А вот когда будет какая то частота переключений, нужно будет рассчитывать.

Re: H-мост

Чт фев 11, 2016 14:02:07

Чувствую себя полным дураком...
Ну да, я просто подразумевал то, что в режиме насыщения ток коллектора уже не зависит от тока базы. Это я четко уяснил.
1) Вопрос возник сразу другой, а какое вообще можно максимальное напряжение на базу транзистора подавать? И на сколько можно превышать ток базы?
2) В расчетах ваших я не понял, где там четко написано 750, там есть:
При токе коллектора 0,2 А - 1000, 0,5 А-2000, и еще какие то 30 000 MAX. Откуда 750 появилось? Какой коэффициент при 1 А?

С остальным вроде пока все понятно.
Кстати схема которую вы порекомендовали мне очень понравилась, получается,что фактически мы управляем двумя нижними транзисторами логическими уровнями, а те в свою очередь уже делают всю остальную работу. Хитро придумано!
Собрал я ее на наших D1843, резисторы 2к2, диоды 1n4007. Все заработало со второго раза (из за моей невнимательности), единственное падение напруги на этом мосте около 6 вольт получилось, я так понимаю 3 вольта упало на транзисторах, а еще 3 куда делись?
Да, и в схеме поддяжка к +5 стоит, и первый раз мост у мня сгорел, так как обе диаганали открыты получились=), вылетел 1 транзистор нижнего плеча. Потом я переделал подтяжку на землю, и все стало люкс.
3) Кстати я тут помозговал, и решил что наверно самое надежное, это когда в схеме моста транзисторы разной структуры стоят, мост надежней получаетсяи прощев управлении. Все так?

4) По полевым транзисторам, изучаюпока вопрос. Но все таки, а ему на затвор какое напряжение максимальное подать можно?
Потому что если мост высоковольтный, например 250 вольт комутирует, то верхние транзисторы придется напряжением выше 250 октрывать?

Re: H-мост

Вт фев 16, 2016 13:30:09

Phaeton писал(а):какое вообще можно максимальное напряжение на базу транзистора подавать?

Такое, которое удобно принимать от схемы управления. И преобразовывать это напряжение резистором в ток. (Мы ведь помним, что биполяр управляется током)
Но и такое которое не превышает максимально возможное для перехода БЭ или БК. (оговаривается в даташитах) Но оно обычно равно или примерно равно максимальному напряжению КЭ, так что за эти пределы часто и не выйти так как коммутируемое напряжение часто выше напряжению управления.

Phaeton писал(а):И на сколько можно превышать ток базы?

Весь расчет идет с прибавкой 1..10% от тока насыщения. Соответственно настолько и превышаем. Превышаем чуть чуть, чтобы иметь гарантию полного отпирания транзистора. Увеличивать этот параметр не стоит, так как на ток это не влияет потому что КЭ и БЭ входят в насыщение и ток уже не меняется. А вот тепловыделение увеличивается если гнать в базу необоснованно много. Поэтому разогревать ее смысла нет.

Phaeton писал(а):В расчетах ваших я не понял, где там четко написано 750, там есть:

750 это по опыту использования дарлингтонов. Бывает для некоторых 500... В любом случае при расчете транзистора в ключевом режиме стоит исходить из минимального значения.
Ну можете 1000 принять или вот исходя из буквенной маркировки
Marking
hFE2
M 2000 to 5000
L 4000 to 10000
K 8000 to 30000

Соответственно берем минимум.
Это не суть важно. Важно обеспечить гарантию полного отпирания. Иначе активный режим = нагрев. Можно заведомо еще меньше брать с тем расчетом чтобы в схеме можно было разные транзисторы использовать. Схема становится универсальней.

Phaeton писал(а):При токе коллектора 0,2 А - 1000, 0,5 А-2000, и еще какие то 30 000 MAX. Откуда 750 появилось? Какой коэффициент при 1 А?

Расчет ведется исходя из тока коллектора транзистора. В данном случае 1А или 2А для импульсного режима.
Все эти цифры приведены для разных условий, которые там же оговорены. h21 вообще говоря не постоянно и зависит от тока коллектора. На что есть соответствующий график в даташитах.

Phaeton писал(а):Чувствую себя полным дураком...

Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы, но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий. Козьма Прутков.

Phaeton писал(а):фактически мы управляем двумя нижними транзисторами логическими уровнями

В яблочко! А если хотим управлять верхним, то все равно отплясываем снизу. Ставя например дополнительный транзистор маломощный.

Phaeton писал(а):единственное падение напруги на этом мосте около 6 вольт получилось, я так понимаю 3 вольта упало на транзисторах, а еще 3 куда делись?

По нефтепроводу из точки А нефть поступает в точку Б... Кто сидит на трубе? :)))
ХЗ мультиметром измерьте каждый участок. На транзисторах должно падать 3В, в нагрузку все остальное.

Phaeton писал(а):Да, и в схеме поддяжка к +5 стоит, и первый раз мост у мня сгорел, так как обе диаганали открыты получились=), вылетел 1 транзистор нижнего плеча. Потом я переделал подтяжку на землю, и все стало люкс.

В продвинутых схемах делают защиту от подачи сразу 2х сигналов.

Phaeton писал(а): Кстати я тут помозговал, и решил что наверно самое надежное, это когда в схеме моста транзисторы разной структуры стоят, мост надежней получаетсяи прощев управлении. Все так?

Не знаю насколько он надежнее, потому что надежность зависит от грамотности проектирования схемы и ее устойчивости к отклонению номиналов и режимов работы, а так же к температуре.
Но лично мне, как вы и сказали, нравится именно с разной структурой в виду простоты управления.

Phaeton писал(а):Но все таки, а ему на затвор какое напряжение максимальное подать можно?

Обычно не более +- 20В. Некоторым транзисторам до 30. А есть лоджик левел, которые полностью открываются на 5В но можно так же до 20 поднимать. Это предельно допустимые знанчения.
Параметр VGS Gate-to-Source Voltage.
Перед работой с полевиками советую разряжить статику например на батарею или в водопровод. Но и при этом стараться особо не лапать выводы.

Phaeton писал(а):то верхние транзисторы придется напряжением выше 250 октрывать?

Нет.
А вот догадайтесь с одной попытки :)

Re: H-мост

Ср фев 17, 2016 11:36:29

Gisteresis писал(а):
Phaeton писал(а):какое вообще можно максимальное напряжение на базу транзистора подавать?

Такое, которое удобно принимать от схемы управления. И преобразовывать это напряжение резистором в ток. (Мы ведь помним, что биполяр управляется током)
Но и такое которое не превышает максимально возможное для перехода БЭ или БК. (оговаривается в даташитах) Но оно обычно равно или примерно равно максимальному напряжению КЭ, так что за эти пределы часто и не выйти так как коммутируемое напряжение часто выше напряжению управления.

1) Как я понимаю, открываем даташит транзистора, например http://alltransistors.com/ru/transistor ... istor=4972 , смотрим
Макcимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер (Uce): 160 В
Значит и на базу можно 160 В подать, соответствующим резистором?

2) Усвоил

3) В общем при расчете ключа, берем минимальное значение h12, можноего процентов на 10 занизить для 100 % гарантированного открытия Т.

4) Вашасхема Н-моста, мне очень понравилась. Щас еще на ШИМе хочу ее погонять, диоды только ультрабыстрые поставлю на нее.
Получается это и есть надежная схема Н-моста, без наворотов, на транзисторах одинаковой проводимости, на любое напряжение (лимитируется транзисторами и диодами), и управляемая ЛЮБЫМИ сигналами (зависит от выбора резистора на базах нижних Т.)
Я прав?

5) Болею сейчас, завтра на работе буду, проверю где потерялись еще 3 В.

6) Постараюсь достать дарлингтоны разных проводимостей и собрать еще один Н-мост и испытать. Резльтат должен совпастьс результатом тй схемы что вы посоветовали.
Все так?
Или переформулирую вопрос, КПД схем будет одинаков?


7) Если транзисторы полевые одинаковой проводимости в Н-мосту, то верхние Т. открывать придется напряжением выше комутирумого самим Н-мостом.
Если разных проводимостей, то как и положенно 10-20 В на затвор.
Все так ?

Re: H-мост

Ср фев 17, 2016 12:19:13

1 Угу. Если точно то
VCEO Collector-Emitter Voltage 160 V
VCBO Collector-Base Voltage 180 V

180В

2 Да. Но без фанатизма.

4 Да, но ИМХО все схемы мостов надежны. Разница только в топологии и разном управлении. Любая из схем может быть дополнена защитами.
Можно блокировку моста ввести при наличии обоих сигналов. (Она есть во многих интегральных мостах)

Phaeton писал(а):и управляемая ЛЮБЫМИ сигналами (зависит от выбора резистора на базах нижних Т.)

Вот теперь понимание пришло.

6 В принципе разницы нет, что с одной проводимостью что с двумя. Мне лично не нравится то, что 2 дополнительных диода появляются, если с одной проводимостью. Значит они съедят еще примерно 1В. Но вообще это чисто субъективно. С одной тоже хорошо работают.

7 нет не так.
Напряжение прикладываемое к затвору измеряется относительно чего? В названии самого параметра это зашифровано.

Re: H-мост

Ср фев 17, 2016 13:10:45

VGS (Gate-to-Source Voltage) – Оптимальное напряжение насыщения затвор-исток. Это то напряжение которое нужно подать на затвор чтобы транзистор открылся полность. Превышение этого напряжение вызовет пробой транзистора.
Вот схема: http://radiomaster.com.ua/uploads/posts ... 4499_4.jpg
Получается если принять напряжение коммутации 100 вольт. То для открытия верхних ключей понадобится 100+20 = 120 В. Или я чего то не то опять говорю?

Re: H-мост

Ср фев 17, 2016 13:15:44

Ну и как вы подадите ровно 20В не превысив их?
Это предельно допустимое напряжение а не оптимальное. Дальше пробой. Поэтому подают обычно 12..15..18.

Не, не то.
http://easyelectronics.ru/upravlenie-mo ... ast-3.html
Обратите внимание между чем и чем прилагается напряжение.

Re: H-мост

Ср фев 17, 2016 13:35:09

1) На ссылке что вы привели как раз и показанно: разность потенциалов между затвором и истоком. http://easyelectronics.ru/img/starters/ ... osfet2.GIF
По схеме моста что я выше скинул исток верхних транзисторов находится под потенциалом питания моста, допустим 100 В, какое же тогда напряжение подавать на затвор надо?
2) Тогда почему пишут что драйверы верхнего плеча организуют питание затвора превышающее питание моста. Каким образом вообще напряжение затвора может быть превышено, если транзистор не выдерживает больше 20 В?
http://www.studfiles.ru/preview/4674120/page:2/
Опять каша в голове.....
Мля....а схема то вообще правильноли нарисованна? Вот как должно тобыть!
http://img11.mynnm.com/5/3/b/1/3/0ff705 ... d6a001.jpg
На схеме моста что я выше выложил, полярность питания моста неверно указанна!
Я прав?

Re: H-мост

Ср фев 17, 2016 15:53:19

Вся разница в том, что напряжение затвора нужно регулировать относительно истока а не от какой то там точки...
С этой точки зрения верхний полевик будет себя вести не так как нижний. ПОтому что его еще будет подпирать напряжение падения на нижнем полевике + на нагрузке. Но если эти падения небольшие то терпеть в принципе можно.
+ резисторов в затворах нет.

Только на скрине изиэлектроникс питание нужно понимать до 20В иначе пробой.

Драйверы да относительно какого то напряжения, но они контролируют напряжение GS.

Re: H-мост

Ср фев 17, 2016 16:44:12

Опять я запутался...
1) Какой будет потенциал на истоке верхнего транзистора? Напряжение питания моста 100 вольт.
Нижние транзисторы понятно, дали допустим 15 вольт на затвор VT3, он зарядился и открылися, все люкс. Тут напряжение считается относительно земли, то есть "0" Все так?
2) Верхний транзистор будет тогдаоткрываться напряжением 15 +1+2 = 18 вольт, т.к что бы затвору до земли дотянуться через двигатель и нижний транзистор, напряжение потеряется на этих компонентах схемы. И стало быть что бы нам, подать на затвор верхнего транзистора 15 вольт,нужно прибавить потери в 3 вольта.
Я правильно все понял?
3) Когда оба транзистора откроются, каков будет потенциал истока верхнего транзистора?
Вложения
dUFH0Lhk.jpg
(41.37 KiB) Скачиваний: 783

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 08:42:34

Подавать напряжение на затвор нужно относительно истока. А измерять можно относительно чего угодно. Например если будем верхний транзистор измерять, тогда там будет некоторое напряжение + напряжение на затворе, как вы говорите. Измеряете верно, но схемотехника неправильная.

Падение напряжения полностью открытого транзистора считается исходя из Rds on. Т.е. это будет микроскопическая величина. 2В падения может быть только в активном режиме.

Исходя из сказанного данный мост способен более менее работать с напряжением до 20В.

Очень неплохо поставить на каждый транзистор по стабилитрону 15...18В между затвором и истоком. Это действие должно прояснить суть схемотехники...

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 10:16:30

У меня каша опять в голове...
Ладно, тогда как этим мостом коммутировать 100 вольт?
Какие значения напряжений надо подать на затворы транзисторов TR1, TR3 чтобы полностью открыть диаганаль? ( Желательно в виде цифер, что бы я понял)
Для удобства принимаем что полное открытие транзистора достигается при 15 В.

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 10:44:22

Затвор верхнего транзистора отвязать от земли и подавать 15В между затвором и истоком. Что драйвер обеспечивает без дополнительных плясок. Весь гемор заключается в том, что верхний транзистор подвешен вверху, и управляющий сигнал нужно соответственно корректировать. Приходит в голову развязка оптронами... надо питание откуда то взять такое же относительно истока...
Вот в чем загвоздка. Плюс полевиков вне сомнения в низком падении перехода, но этим плюсом еще надо умудриться воспользоваться. А у биполяров нет такого головняка, потому что база поддерживает напряжение большее чем коллектор.

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 11:17:41

Вот пока снял осцилограмму с выхода Н-моста на биполярных транзисторах, номииналы деталей резисторы 2 кОм, диоды 1N4007S, транзисторы 2N5551.
На низких частотах нормально вроде все, прямоугольники идут, тока вот верхушки у них прыгают, не четко прямая. Когда увеличиваем частоту до 66 кГц, картинка вообще страшная какая то получается... Это почему так происходит? (на схеме не обращайте внимания что один из транзисторов обведен кружочком)
Вложения
27_1.gif
(6.72 KiB) Скачиваний: 802
20160218_115255.jpg
(62.3 KiB) Скачиваний: 796

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 12:17:38

А источник сигнала какой? И что висит на нагрузке, только щуп?
ХЗ может быстродействие диодов сказывается или сквозняк появляется...

ПС: Осцилл 1С-49 у меня такой же, пользовался до 1С-65. :)

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 12:27:41

1) Источник контроллер шаговых двигателей l297, его тактирует генератор download/file.php?id=236312
2) Да просто щупы на выходе.
3) 1С-49 мой первый осцилограф с которым я познакомился, сейчас чето у него развертка горизонтальная на режимах задержки кратных 10 пропадает после нескольких минут работы. Читал вроде как сказали какой то тпеловой дрейф=)))Только мне это ни о чем не говорит, посоветовали почистить контакты галлетника, и пропайку... Но чет очкую я в него залазить=)
4) Ладно сейчас попробую прицепить нагрузки разны и глянем что мост этот выдаст.

p/s^ решил по быстрому плату развести, а то может все из за соплей долбаных?
Последний раз редактировалось Phaeton Чт фев 18, 2016 20:04:59, всего редактировалось 2 раз(а).

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 12:39:00

Давайте под нагрузкой, что выдаст.

Это да, в осцилл накручено черт ногу сломит :))

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 13:35:06

Походу мозги канифолит генератор импульсов, видимо на частотах выше нескольких десятков кГц ему работать противопоказано =)
Пока платка травится, решил поэкспеременитровать. Питание моста 12 В. Осцилограммы без нагрузки и с нагрузкой (нагрузка шаговый двигатель).
В общем получается, что под нагрузкой верхушка прямоугольного импульса идет так: сначала небольшой прямой отрезок, и потом начинает заваливаться по прямой. В общем все на фотках.
Почему так? =)))
Вложения
20160218_142959.jpg
(112.01 KiB) Скачиваний: 338
20160218_142830.jpg
(108.69 KiB) Скачиваний: 477
Последний раз редактировалось Phaeton Чт фев 18, 2016 13:53:10, всего редактировалось 1 раз.

Re: H-мост

Чт фев 18, 2016 13:44:16

Phaeton писал(а):решил по быстрому плату развести, а то может все из за соплей долбаных?

Макет, если нормально сделан то нормально должен работать.

Шаговый двигатель это индуктивная нагрузка, она будет перекореживать сигнал с моста.
Попробуйте в качестве нагрузки резистор. Ом... так это чтобы был эквивалент шаговику, но без индуктивности.
Ответить