Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

H-Bridge na BUZ11 i TC4429

Mydlo007 12 Feb 2010 11:23 4532 8
  • #1
    Mydlo007
    Level 11  
    Witam szanowne grono,

    wygrzebałem kiedyś taki oto schemacik:
    http://wemakerobots.com/index.php?option=com_content&view=article&id=10:mosfet-h-bridge-moc-jest-w-nim&catid=3:elementy-robotow&Itemid=5



    Płytka własnego projektu, posprawdzana już na wszystkie strony pod kątem ewentualnych zwarć, a wciąż jest problem.

    Otóż po wlutowaniu samych MOSów i podłączeniu zasilania (12V) prąd pobierany to około 16A (silnik nie jest podłączony) i w momencie nagrzewa się Q4 (i tylko on). Po podłączeniu logiki jest dokładnie tak samo. 4011 jest zasilany ze stabilizatora na 7805, a TC4429 z tego samego zasilania 12V. Na wejście 4011 podane jest jako DIR i PWM +5V. Zasilanie całości z aku żelowego. Jak podłączałem mostek pod zasilacz komputerowy, to zabezpieczenie wywalało przy samych tranzystorach, a po podłączeniu logiki - działało prawie OK (zasilanie silnika dawało około 9V i ten sam tranzystor się grzał), ale tylko w sytuacji, kiedy złącze DIR pozostawało niepodłączone. Podłączenie go skutkowało wywaleniem zabezpieczenia na zasilaczu.

    Z mosfetami moje doświadczenie jest naprawdę marne i uprzejmie proszę o pomoc, bo już 3 noce mam nieprzespane przez to...

    Pozdrawiam
    Grzesiek
  • #2
    prezeswal
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Witam.
    Jeśli układ pobiera tak duży prąd przy odłączonym silniku, to najprawdopodobniej jest w nim jakieś zwarcie lub np. pomylone wyprowadzenia tranzystora, itp.
    Warto poczytać o MOSFET-ach, nie są "takie straszne" - jak napisano w tym np. artykule:
    http://www.edw.com.pl/pdf/k01/54_07.pdf
    Pozdrawiam.
  • #3
    Mydlo007
    Level 11  
    Witam,

    no więc okazało się, że upalony był jeden z TC4429 i powodował "shot through" na jednej ze stron mostka. Po wymianie układ pobierał już około 160 mA z zasilania 12V, ale też około 500 mA z zasilania 5V (a przecież z 5V zasilany jest tylko 4011). Na wyjściu mostek dawał jakieś 1,4V, ale tu już podejrzewam upalonego któregoś MOSFETA, bo pomimo, że wszystko wydawało się działać, to w pewnym momencie jeden z BUZów radośnie sobie eksplodował urywając nóżkę :P
    Tak przy okazji zapytam więc, co powoduje eksplozję MOSFETA? Zaznaczam, ze nie był ani troszkę ciepły w momencie kiedy zrobił BUM.

    Pozdrawiam
    Grzesiek
  • #4
    Quarz
    Level 43  
    Witam,
    Mydlo007 wrote:
    Witam,

    no więc okazało się, że upalony był jeden z TC4429 i powodował "shot through" na jednej ze stron mostka. Po wymianie układ pobierał już około 160 mA z zasilania 12V, ale też około 500 mA z zasilania 5V (a przecież z 5V zasilany jest tylko 4011).
    ale też takim napięciem - a właściwie trochę niższym - sterowane są bramki tranzystorów MOSFET mostka, zobacz:
    H-Bridge na BUZ11 i TC4429
    co powoduje, iż jeden z tranzystorów szeregowo połączonych z obciążeniem w gałęzi mostka nie jest w pełni otwarty - dolny - a drugi jest prawie wcale otwarty - górny - co skutkuje złym sterowaniem odbiornika włączonego w przekątną mostka.
    Przecież dla wprowadzenia w stan pełnego przewodzenia górnego tranzystora potrzebne jest napięcie na jego bramce o wartości ok. 10V wyższe od wartości napięcia zasilania jego drenu, a kudy w tamtym układzie jest to możliwe ? ? ?
    Pokazany wyżej schemat jest akademickim przykładem jak nie należy sterować tego typu mostka przełącznikowego - mostka-H.
    Tłumaczenie tu jak należy poprawnie to robić - i z "czasem martwym" pomiędzy przełączaniem - sobie podaruję, wszak literatury ogólnodostępnej "jest w bród" ...
    Uszkadzanie się tranzystorów w/w mostku spowodowane jest brakiem "czasu martwego" pomiędzy przełączaniem par tranzystorów, a co skutkuje zwieraniem przez jednocześnie przewodzące - przez moment - oba tranzystory gałęzi mostka.

    Mydlo007 wrote:
    Na wyjściu mostek dawał jakieś 1,4V, ale tu już podejrzewam upalonego któregoś MOSFETA, bo pomimo, że wszystko wydawało się działać, to w pewnym momencie jeden z BUZów radośnie sobie eksplodował urywając nóżkę :P
    Tak przy okazji zapytam więc, co powoduje eksplozję MOSFETA? Zaznaczam, ze nie był ani troszkę ciepły w momencie kiedy zrobił BUM.
    Patrz wyżej ... i podziwiaj ...
    Natomiast prawda - goła prawda - jest za zwyczaj okrutna: "za swą niewiedzę trzeba płacić", niekiedy bardzo wysoką cenę ...

    Pozdrawiam
  • #5
    Mydlo007
    Level 11  
    Witam po raz kolejny,

    Quarz wrote:
    Witam,
    Mydlo007 wrote:

    no więc okazało się, że upalony był jeden z TC4429 i powodował "shot through" na jednej ze stron mostka. Po wymianie układ pobierał już około 160 mA z zasilania 12V, ale też około 500 mA z zasilania 5V (a przecież z 5V zasilany jest tylko 4011).
    ale też takim napięciem - a właściwie trochę niższym - sterowane są bramki tranzystorów MOSFET mostka, zobacz:
    H-Bridge na BUZ11 i TC4429
    co powoduje, iż jeden z tranzystorów szeregowo połączonych z obciążeniem w gałęzi mostka nie jest w pełni otwarty - dolny - a drugi jest prawie wcale otwarty - górny - co skutkuje złym sterowaniem odbiornika włączonego w przekątną mostka.
    Przecież dla wprowadzenia w stan pełnego przewodzenia górnego tranzystora potrzebne jest napięcie na jego bramce o wartości ok. 10V wyższe od wartości napięcia zasilania jego drenu, a kudy w tamtym układzie jest to możliwe ? ? ?


    Momencik, przecież TC4429 są zasilane z tego samego źródła, co i tranzystory, czyli +V (w tym przypadku 12V), czyli takim napięciem (nieco niższym) są starowane bramki tranzystorów. No chyba, że coś przeoczyłem i mam jakieś poważne zaćmienie na wizji... co by wyjaśniało duży pobór prądu z zasilania 5V?

    Quarz wrote:
    Pokazany wyżej schemat jest akademickim przykładem jak nie należy sterować tego typu mostka przełącznikowego - mostka-H.
    Tłumaczenie tu jak należy poprawnie to robić - i z "czasem martwym" pomiędzy przełączaniem - sobie podaruję, wszak literatury ogólnodostępnej "jest w bród" ...
    Uszkadzanie się tranzystorów w/w mostku spowodowane jest brakiem "czasu martwego" pomiędzy przełączaniem par tranzystorów, a co skutkuje zwieraniem przez jednocześnie przewodzące - przez moment - oba tranzystory gałęzi mostka.


    To już wiem, zmienię logikę starowania i zastąpię TC4429 układem TC4428, który ma 2 wyjścia o przeciwnych stanach (po jednym na każdą stronę) i zamieniając te stany zachowuje odpowiedni dead time. Z tym tylko, że podczas testów nie zmieniałem stanu wejścia DIR, czyli tu błędu być nie powinno i zwarcia też nie... Wieczorem, jak będę w domu nabazgram poprawionych schemat.

    Quarz wrote:
    Patrz wyżej ... i podziwiaj ...
    Natomiast prawda - goła prawda - jest za zwyczaj okrutna: "za swą niewiedzę trzeba płacić", niekiedy bardzo wysoką cenę ...


    Zgadzam się w całej rozciągłości i na samym początku już zaznaczałem, że nie mam doświadczenia żadnego z układami tego typu.

    Pozdrawiam
    Grzesiek
  • #6
    Quarz
    Level 43  
    Mydlo007 wrote:
    [ ... ]
    Momencik, przecież TC4429 są zasilane z tego samego źródła, co i tranzystory, czyli +V (w tym przypadku 12V), czyli takim napięciem (nieco niższym) są starowane bramki tranzystorów.
    A gdzie to jest jednoznacznie napisane, tu:

    Mydlo007 wrote:
    Po wymianie układ pobierał już około 160 mA z zasilania 12V, ale też około 500 mA z zasilania 5V (a przecież z 5V zasilany jest tylko 4011).
    jakoś tego jednoznacznie nie widzę ! ?
    Jednak to nie zmienia postaci rzeczy, iż jest to układ na tzw. "wariackich papierach" ...
  • #7
    Mydlo007
    Level 11  
    Witam,

    masz rację, przepraszam, że jasno tego nie napisałem. Ja już te schematy znam na pamięc i temu wydawało mi się to całkiem oczywiste...
    Faktycznie ten układ nie zapewnia dead time przy przełączniu, jednak nie zmienia to faktu, że dalej nie widzę przyczyny tak dużego poboru prądu z linii 5V w sytuacji, kiedy nie były przełączane stany złącza DIR.

    Pozdrawiam
    Grzesiek
  • #8
    Quarz
    Level 43  
    Mydlo007 wrote:
    [ ... ]
    Faktycznie ten układ nie zapewnia dead time przy przełączniuk, jednak nie zmienia to faktu, że dalej nie widzę przyczyny tak dużego poboru prądu z linii 5V w sytuacji, kiedy nie były przełączane stany złącza DIR.
    A co wtedy dzieje się z wejściami bramek doprowadzonych do złącza SV1, są podpięte do stosownych potencjałów, czy "wiszą" w 'powietrzu'?
  • #9
    Mydlo007
    Level 11  
    DIR podpięte pod +5V, PWM również pod +5V (czyli PWM na 100%, jednak do testów po prostu podpięte +5V). W wypadku, gdy któreś z wejść wisi "w powietrzu" faktycznie dzieją się cuda (czyt. jak przypadkiem jedno zostawiłem w powietrzu, to spalił się jeden z driverów).

    Pozdrawiam
    Grzesiek