Jump to content
  • entries
    48
  • comments
    1134
  • views
    51179

Высоковольтный Н-мост

Falconist

1728 views

Понадобилось мне управлять коллекторным мотором мощностью 200 Вт, питаемым от сети 230 В, с возможностью регулировки скорости и направления вращения ротора. Если со схемой низковольтного Н-моста никаких особых заморочек не существует, то при высоковольтном питании повыползали сложности, в первую очередь с комплектовкой "верхнего" ключа, поскольку ассортимент мощных высоковольтных транзисторов прямой проводимости (P-N-P) весьма скуден. Да и маломощные не блещут широтой ассортимента. То же касается и полевых транзисторов с Р-каналом. Схема - "классическая", на биполярных транзисторах, но дополненная и расширенная: 

1003663197_-.GIF.28488d5b1c04a9669922f6d10e683d91.GIF

Обойти эти "грабли" удалось применением в верхнем ключе составных транзисторов (P-N-P + N-P-N) по схеме Шиклаи (VT3VT6 - VT7VT9). Для нижнего ключа (VT4VT5 - VT8VT10) обошелся схемой Дарлингтона. Составные транзисторы для нижнего ключа пришлось применять из-за довольно большого номинала резисторов R4R10, не обеспечивавшего достаточного тока в базы VT5 и VT8. ШИМ-ирование осуществлялось закорачиванием баз транзисторов VT2 и VT11 на общую шину транзисторами VT1 и VT12. Конечно, развязку можно было бы сделать и диодами, но где уже применено 10 транзисторов, еще пара копеечных погоды не сделает.

Схема заработала сразу, без каких-либо нареканий. 

  • Like 3
  • Thanks 1
  • Upvote 3


26 Comments


Recommended Comments



Vslz

Posted (edited)

Это только полдела. Моделирование полного моста, по Вашей схеме заставило меня чесать затылок.

При коэффициентах заполнения ниже 50% выходной ток ... не зависит от механической нагрузки на двигатель :crazy:. Характеристика схемы очень мягкая. Ток ключа всегда начинается с нуля (имеет пилообразную форму), поэтому, потери на включение нулевые, тепловыделения ключей около полуватта. Но размах пульсаций тока большой, будет свист, момента - не будет.

Скрытый текст

2021-02-14_211431.png.8cc7d3dde32035c5ae536bcee249e396.png

При Кзап выше 50% поведение меняется значительно. Ток мотора рвут сразу два ключа в диагонали, что излишне, удваивает потери. Во-вторых, работают сразу два диода, рекуперируя накаченную в индуктивность энергию. А надо бы ее не рекуперировать, а консервировать :rolleyes:. То есть, размах пульсаций тока мотора минимум вдвое выше обычной схемы с ШИМ (предыдущая промоделированная схема) - свист мотора будет сильнее. Так как ток мотора в этом случае неразрывный, то он зависит от нагрузки на вал, выходная характеристика становится жестче. Ток ключей нарастает не от нуля, имеет приближенную к прямоугольной форму. Ключи с данными номиналами сопротивлений в базах неожиданно выходят из насыщения при малейшем превышении тока. Это очень чревато.

Скрытый текст

2021-02-14_211106.png.8dc10441a5e8bf8e8b45e1bf65351355.png

 

ток мотора понизил, ключи не выходят из насыщения

Скрытый текст

2021-02-14_211317.png.fe7550b4588435fea0871f0e3160e067.png

Модель тоже приложу, вдруг пригодится

Draft1.asc

Edited by Vslz

Share this comment


Link to comment

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Add a comment...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
×
×
  • Create New...