H-Brigde motor 12VDC - 11A

ritmeester

Golden Member

Ik wil een H-Bridge met mosfets maken voor een motor 12VDC / 11A. Deze wil ik via een microcontroller aansturen.

Nog nooit gedaan, dus eerst maar eens kijken op internet.

Daar kom je zoveel verschillende voorbeelden tegen en met name steeds een discussie of dit nu met 2 x NPN en 2 x PNP moet of alleen met 4 x NPN mosfets. Ook het te warm worden van mosfets kom ik veel tegen in fora en meer.

Afain, de bomen en het bos :-(

Ik ben maar een begonnen met natekenen van een voorbeeld waarvan ik denk dat dit een goede basis is.

Ik heb geen PWM nodig. Alleen het ompolen van de motor.

Op en aanmerking en vragen zijn dan ook zeer welkom.

I love it when a plan comes together !
Lambiek

Special Member

Op 11 juli 2021 15:18:32 schreef ritmeester:
Ik wil een H-Bridge met mosfets maken voor een motor 12VDC / 11A. Deze wil ik via een microcontroller aansturen.

Kijk hier een naar.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41/5

Je kunt beter mosfet drivers gebruiken zoals in het artikel staat. Dan kun je ook gewoon N-fets gebruiken.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
ritmeester

Golden Member

Thanks.

Ik neem aan dat ik dan naar Full Bridge Mosfet Drivers moet kijken ?

I love it when a plan comes together !

Mosfets zijn N-channel of P-channel, nooit NPN of PNP (dat is boor bipolaire transistoren).

En je symbool voor de P-Channel mosfet is fout.
De Gate moet aan de kant van de Source aansluiting. Nu lijkt het alsof de Fet ondersteboven is aangesloten en dat de body diode verkeerd-om zit.

Slecht schema ook. Tijdens het schakelen zijn allebei de mosfets gelijktijdig aan, en dat geeft kortsluiting. Als de voeding sterk genoeg is dan kun je zo maar 1 keer schakelen.

[Bericht gewijzigd door deKees op 11 juli 2021 16:03:59 (24%)]

Full Bridge hoeft niet. Je kunt ook 2 half-bridge drivers gebruiken.

Als je maar alle Fets afzonderlijk kunt schakelen. Dan kun je wat vertraging inbouwen in de aansturing, zodat je zeker weet dat de ene uit is voordat je de andere inschakelt.

Kijk eens naar IR2101 als driver bijvoorbeeld.

Voor een paar euro heb je alles in een, de ifx007t: https://nl.mouser.com/ProductDetail/Infineon-Technologies/IFX007TAUMA1…
Leverbaarheid is natuurlijk lastig, maar dat geldt nu eenmaal voor alle componenten op het moment.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
ritmeester

Golden Member

Dank.

Ik was al het kijken naar de IRS24531 en de IRS2453 Full Bride Drivers maar heb geen idee na het bekijken van de datasheet hoe deze aan te sturen door een microcontroller.

De IR2101 ga ik ook even naar kijken.

I love it when a plan comes together !
ritmeester

Golden Member

Op 11 juli 2021 16:22:11 schreef Arco:
... Leverbaarheid is natuurlijk lastig, maar dat geldt nu eenmaal voor alle componenten op het moment.

Dit is inderdaad wel erg lang. Geen optie voor mij :-(

I love it when a plan comes together !
Lambiek

Special Member

Op 11 juli 2021 15:52:01 schreef ritmeester:
Thanks.

Ik neem aan dat ik dan naar Full Bridge Mosfet Drivers moet kijken ?

De drivers uit het schema zijn twee halve brug drivers. Heb het schema jaren geleden gemaakt en gebruik het nog dagenlijks. Zelf gebruik ik het voor 500Watt motoren. Dit kun je gewoon via een controller aansturen.

De gebruikte driver is een IR2184.

Maar er leiden vele wegen naar Rome. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Bijna alleen exotische/moeilijk te slijten componenten en / of obsolete kun je nu nog op voorraad vinden, al het andere is minimaal een half jaar levertijd...
Meeste IR drivers hebben een nieuwere IRS versie.

[Bericht gewijzigd door Arco op 11 juli 2021 16:40:29 (18%)]

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Blijkbaar zijn de DIL versies dan exotisch. Komt voor de hobbyist wel goed uit: :)

https://www.tme.eu/nl/katalog/geintegreerde-schakelingen_100283/?produ…

ritmeester

Golden Member

Op 11 juli 2021 16:18:11 schreef deKees:

Kijk eens naar IR2101 als driver bijvoorbeeld.

Ik zie dat er bij TME (jou laatste bericht hieronder) dat het oploopt van 2401 tot 24xx.

Jij zou dus gaan voor de 2101?

I love it when a plan comes together !

Meeste DIL spul was al geen middle-of-the-road meer begin deze eeuw...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Lambiek

Special Member

Op 11 juli 2021 16:48:42 schreef ritmeester:
Jij zou dus gaan voor de 2101?

Kan, het is maar net wat jij wil. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
hennep

Golden Member

Let op welke fet je achter die ir2101 gaat zetten. De ir2101 kan maar een paar honderd mA leveren. Daarmee beperk je jezelf tot logic level fets. De ir2184 kan een grotere stromen aan.

Persoonlijk vind ik de IN en SD signalen van de ir2184 niet zo prettig werken. De HIN en LIN inputs van de ir2101 vind ik prettiger coderen in het microcontroller programma.

Kijk eens naar de ir2181, die kan dezelfde stroom aan als een ir2184 en heeft HIN en LIN ingangen.

ritmeester

Golden Member

Op 11 juli 2021 17:27:37 schreef hennep:
Let op welke fet je achter die ir2101 gaat zetten. De ir2101 kan maar een paar honderd mA leveren. Daarmee beperk je jezelf tot logic level fets. De ir2184 kan een grotere stromen aan...

De mosfets die ik dan wil gebruiken zijn de IRLZ34N of de IRLZ44N. Dit zijn logic level mosfets.

I love it when a plan comes together !
Lambiek

Special Member

Op 11 juli 2021 17:27:37 schreef hennep:
Persoonlijk vind ik de IN en SD signalen van de ir2184 niet zo prettig werken.

Het SD signaal (shutdown) van pin_2 kun je gewoon los laten, die heb je niet echt nodig.

Op 11 juli 2021 17:31:13 schreef ritmeester:
De mosfets die ik dan wil gebruiken zijn de IRLZ34N of de IRLZ44N. Dit zijn logic level mosfets.

Dan zou ik voor de IRLZ44N gaan, die heeft een iets lagere RDS(on)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
hennep

Golden Member

Op 11 juli 2021 17:34:22 schreef Lambiek:
[...]
Het SD signaal (shutdown) van pin_2 kun je gewoon los laten...

Ik heb niets gelezen in de startpost over pwm'en dus ik neem aan dat de TS slechts wil ompolen.
Maar wat als je high side fet een pwm signaal wilt geven, dan heb je die SD echt nodig.
En dan vind ik het prettiger om HIN en LIN te coderen.

ritmeester

Golden Member

Op 11 juli 2021 17:41:29 schreef hennep:
[...]

Ik heb niets gelezen in de startpost over pwm'en dus ik neem aan dat de TS slechts wil ompolen.
Maar wat als je high side fet een pwm signaal wilt geven, dan heb je die SD echt nodig.
En dan vind ik het prettiger om HIN en LIN te coderen.

Klopt. Ik heb geen PWM nodig. Alleen ompolen van de motor. Ik zal de openingspost aanpassen.

I love it when a plan comes together !
Lambiek

Special Member

Op 11 juli 2021 17:41:29 schreef hennep:
Maar wat als je high side fet een pwm signaal wilt geven, dan heb je die SD echt nodig....

Daar verschillen we dan van mening over, ik doe het al 15 jaar zonder. :)

Op 11 juli 2021 17:43:21 schreef ritmeester:
Klopt. Ik heb geen PWM nodig. Alleen ompolen van de motor. Ik zal de openingspost aanpassen.

Is het hiervoor?

https://www.circuitsonline.net/forum/view/154909

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
hennep

Golden Member

Dat heeft toch niets met mening te maken. Kun jij met de ir2148 high side pwm aansturen zonder dat de low side fet een geinverteerd signaal krijgt? (zonder aansturing van SD)

ritmeester

Golden Member

Op 11 juli 2021 17:34:22 schreef Lambiek:
Dan zou ik voor de IRLZ44N gaan, die heeft een iets lagere RDS(on)

Dank, dat had ik niet gezien maar ik heb beide in voorraad :-)

I love it when a plan comes together !
Lambiek

Special Member

Op 11 juli 2021 17:48:25 schreef hennep:
Dat heeft toch niets met mening te maken. Kun jij met de ir2148 high side pwm aansturen zonder dat de low side fet een geinverteerd signaal krijgt? (zonder aansturing van SD)

Dit zijn de signalen die je nodig hebt, dus ja.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41/5

Iets naar beneden scrollen, daar staat het signaal wat je nodig hebt plus de bijbehorende spanning op de gate.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@hennep: waarom wil je de high-side PWM'en zonder de onderste MOSFET het tegengestelde te laten doen? Er zijn wel wat legitieme situaties mogelijk, maar in het overgrote deel van de gevallen is het handig als die onderste MOSFET het tegengestelde doet, dat scheelt veel verliezen in de body diode.

Die IR2184 is lang mijn go-to gate driver geweest, juist vanwege de interne dode tijd injectie. Nu doe ik dat altijd in de timer periferals van mijn microcontrollers, omdat die ~500ns toch wel erg lang is, maar er zijn genoeg situaties waar dat geen probleem is, en zeker als je het wilt aansturen met oudere microcontrollers (zoals 8-bitters) is het handiger om dat in de gate driver te hebben.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 11 juli 2021 18:42:47 (40%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
hennep

Golden Member

Op 11 juli 2021 18:40:26 schreef SparkyGSX:
@hennep: waarom wil je de high-side PWM'en zonder de onderste MOSFET het tegengestelde te laten doen?

De TS wil slechts schakelen en dan voldoet de 2184 prima.

Waarom wil ik alleen high side pwm'en. Bijvoorbeeld in een 3 fasen frequentieregelaar met 3 half bridge drivers. Dan zet ik een pwm signaal op twee high sides en schakel de derde fase naar massa, of ik pwm twee low sides en schakel de derde fase met high side aan de plus.
Ik heb nooit overwogen om te pwm'en met beide fets in een half bridge. Die body diode overleefde het blijkbaar omdat ik niet met grote vermogens heb gewerkt.
Ik wil daar wel eens mee experimenteren, je hebt me aan het denken gezet :-)