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看看我的H桥出现什么问题了

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dlmudu|  楼主 | 2017-10-26 20:28 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
上电后,Q3和Q4就发烫的厉害(要爆的感觉,马上断电),Q1和Q2正常,什么原因呢?

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沙发
戈卫东| | 2017-10-27 08:54 | 只看该作者
你这电路很容易受CDG作用直通。是失败的设计。

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fzyuan| | 2017-10-27 12:41 | 只看该作者
如果这个电路只是用来控制电机或其他负载的电源方向,每秒只切换几次的话,
那还是可以尝试简单补救一下的:
用12V稳压管替代图中的所有SS34,再把图1中原1k的电阻换成100k的,原10k电阻换成1k的;
但还是不可以当作产品设计,只能作为功能试验用。

如果还想使用PWM什么的,那就要扔掉吧,重来。

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QuakeGod| | 2017-10-27 13:13 | 只看该作者
fzyuan 发表于 2017-10-27 12:41
如果这个电路只是用来控制电机或其他负载的电源方向,每秒只切换几次的话,
那还是可以尝试简单补救一下的 ...

换成100K的?那时间常数都多少了啊?偶看换成几百欧的还差不多。

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5
yes19891989| | 2017-10-27 14:25 | 只看该作者
设计完全有问题,上管P下管N,很容易造成直通,而且栅极电阻又那么大,mosfet开通和关断损耗肯定很大,频率高的时候不热才怪

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fzyuan| | 2017-10-27 16:37 | 只看该作者
QuakeGod 发表于 2017-10-27 13:13
换成100K的?那时间常数都多少了啊?偶看换成几百欧的还差不多。

没看我的文字?

几百欧?
如果其他不变,就这几个电阻是几百欧的话,上去就炸

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7
QuakeGod| | 2017-10-27 16:56 | 只看该作者
fzyuan 发表于 2017-10-27 16:37
没看我的文字?

几百欧?

看了,换成几百欧也一样有问题。
换成100K也不行。
另外电源电压是24V,就算MOS管开启电压是10V,也还是有直通的时候。
换成几百欧,直通的时间短点,换成100K,直通的时间长点。都不怎么样。
要加死区控制,或者加关断加速电路。

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8
QuakeGod| | 2017-10-27 16:57 | 只看该作者
总之,设计很失败,要重新设计。

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9
fzyuan| | 2017-10-27 20:30 | 只看该作者
QuakeGod 发表于 2017-10-27 16:56
看了,换成几百欧也一样有问题。
换成100K也不行。
另外电源电压是24V,就算MOS管开启电压是10V,也还是 ...

反正闲着也是闲着。

我前面提的那一条,有几个条件:
1.“每秒只切换几次”;
2.“但还是不可以当作产品设计,只能作为功能试验用。”

那么问题来了,
1.为什么我要用100k?
2.如果是100k,“直通的时间长点”,这个时间是多长?
3.在这段时间内,管子上总共会有多少能量消耗?
4.如果是几百欧,会发生什么情况?

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10
dlmudu|  楼主 | 2017-10-29 09:01 | 只看该作者
fzyuan 发表于 2017-10-27 12:41
如果这个电路只是用来控制电机或其他负载的电源方向,每秒只切换几次的话,
那还是可以尝试简单补救一下的 ...

不使用pwm,不控制速度,要是只用稳压管,当三极管导通的时候,MOS的1脚还是12V呀,是不是缺少电阻

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11
QuakeGod| | 2017-10-30 20:01 | 只看该作者
fzyuan 发表于 2017-10-27 20:30
反正闲着也是闲着。

我前面提的那一条,有几个条件:

查手册,IRF3205S和IRF4905S的输入电容是3000pF左右,按照100K栅极电阻,时间常数是0.3mS.
但实际上,由于受到米勒效应的影响,实际上栅极充电电荷在100多nC。等效算到输入电容等于10nF左右。按照这个计算,时间常数要翻3倍,大约到了1mS的水平。即管子从关闭到开启或者从开启到关闭,需要大约1mS的时间。这段时间我们认为是产生直通的时间。
IRF3205S的导通电阻是8毫欧。IRF4905的导通电阻是20毫欧.这样总串联电阻在28毫欧,直通电流在857A。
两管发热功率分别为14693W和5877W。
由于发热时间短,只有1mS左右,实际上发热量大约在14J和5.8J。

假设栅极电阻换成100欧之后。管子的开启和关闭时间变成了1uS左右。
直通时两管发热功率还是那么大,但是时间短了,发热量在14mJ和5.8mJ。

14J的发热量,算上管壳的铜比热容(0.39*2克),可能温升在20度左右。
但实际上1mS的时间温度来不及传达到管壳,只能在管芯分布。而管芯的比热(硅0.7)不足以容纳这么多热量。
手册上有些IRF4905S能承受单次冲击能量为900mJ左右。
另外一个计算方法。200W的功率是按照无限大散热片计算出来的。单次冲击可以按照倍率增加。1mS时间可以算4倍,即800W功率。10uS时间可以算50倍,即10KW。
由此看来。MOS管的开关时间是越短越好的。
另外,以前用MOS管都是使用专用驱动,类似IR21XX系列。其中用过有一款IR2184.栅极驱动电流1.4A/1.8A.可以实现MOS管nS级别的开关速度。此时栅极电阻是欧姆级别的。
即便最普通的IR2101,驱动电流也上百mA,此时栅极电阻不可能超过100欧,一般推荐是十几欧到30欧左右。

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dlmudu + 3
fzyuan + 5 很给力!是个好工程师!
12
ym198910| | 2020-8-4 15:30 | 只看该作者
一定要确认上电的时候的状态,H桥初始状态一定不能短路,开关的时候要控制好时序,必须有死区控制。可以四路管子单独控制或者使用电阻加二极管的方式进行死区控制。

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123654789| | 2020-8-4 19:02 | 只看该作者
如果这个电路被用在和谐号动车组,死人的数目肯定远远超过39人。

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45085608| | 2020-8-7 08:58 | 只看该作者
低速电路可以试试

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yj-160| | 2020-8-18 16:52 | 只看该作者
上下管存在同时导通的情况

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16
cronus2| | 2020-8-20 17:15 | 只看该作者
闭门造车都习惯了还是翻书找的电路,专用驱动芯片都爱出问题,自己用三极管搭的,然后PWM调制,你能做到数字电路控制也行。但你的保护电路也不完善。专用驱动芯片都有死区控制,还有的发生短路就保护了。能用现成的可靠的设计,就不要自己去造车了。驱动芯片都有参考设计,做出来也可靠的多,基本不会失败。

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