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在全桥驱动电路中开关管的保护措施

来源:-- 作者:-- 浏览:969

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摘要: 上图是直流电机的驱动电路,用P沟道和N沟道大功率MOSFET组成全桥电路。正转(cw)时Trl和Tr3导通、Tr2和Tr4截止。反转(CCw)时Trl和Tr3截止、Tr2和Tr4导通。但是实际工作时发现电机正转或反转时,瞬间不是Tr3、Tr4被烧毁就是Trl、Tr2被烧毁。   Tr2和Tr3是N沟道,当VGS大干2V时导通,小于2V时截止。因此微机输出的是ov或5v的信号。下图是Tr2和Tr3导

  上图是直流电机的驱动电路,用P沟道和N沟道大功率MOSFET组成全桥电路。正转(cw)时Trl和Tr3导通、Tr2和Tr4截止。反转(CCw)时Trl和Tr3截止、Tr2和Tr4导通。但是实际工作时发现电机正转或反转时,瞬间不是Tr3、Tr4被烧毁就是Trl、Tr2被烧毁。

  Tr2和Tr3是N沟道,当VGS大干2V时导通,小于2V时截止。因此微机输出的是ov或5v的信号。下图是Tr2和Tr3导通时的简化电路。中图是Trl和Tr4(P沟道)的VGS-Io特性,当VGs低于一2V(栅极电位比源极电位低2V以上)时FET导通。

 

  在上图中,正转时微机D4端为了让Tr4截止.输出5V电压,但是Tr4的栅极和源极间所加的实际电压不是+5v.而是电机的电源电压(10V)和Sv的差为-5v,所以Tr4并没有截止。也就是说,Tr4经常都是呈导通状态。所以在Tr3导通后的一瞬间,由于Tr4和Tr3在电源和地之间形成了短路.短路电流使Tr3和Tr4.在瞬间烧坏。

  同理,在进入反转时Trl和Tr2也会被烧坏。

  解决的方法如下下图所示,在微机的输出端DI、D4与Trl、Tr4的栅极之间插入一级晶体三极管反相器,将微机输出的Ov或5v的控制电压变换成10V或ov的控制电压。由于这个反相器,微机Dl、D4输出的控制信号电平与上图时正好相反,正转时Dl和D3为“H”.反转时D2和D4为“H”。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67