Próbuję zaprojektować mostek H do sterowania ogniwem peltiera i zastanawia mnie jedna rzecz. Jestem na początku drogi, więc napiszę to co wiem, jeżeli coś pokręciłem to poproszę o poprawienie.
Mostek H do wyższych natężeń najczęściej projektuje się z MOSFETów. W dolnej połowie mostka stosuje się MOSFETy typu N, a w górnej MOSFETy typu N lub P, w zależności od tego na czym nam zależy. Układ z MOSFETami typu P będzie prawdopodobnie łatwiej wykonać, ale ze względu na ich dużą rezystancję spadek napięcia będzie większy. W przypadku MOSFETów typu N nie ma problemu z dużą rezystancją, ale żeby je uaktywnić potrzebna jest różnica potencjałów pomiędzy bramką, a źródłem, tzn. jeżeli ogniwo chcę zasilać napięciem 12V, to do bramki muszę doprowadzić przynajmniej kilka voltów więcej (w zależności od zastosowanego tranzystora oczywiście). Dochodzi do tego jeszcze problem z odpowiednio szybkim naładowaniem i rozładowaniem bramki w przypadku PWM.
Wydaje mi się, że dużo tych problemów odchodzi jeżeli do MOSFETów na mostku doprowadzałbym stałe napięcie (wysokie lub niskie), a PWM zastosował dla dodatkowego MOSFETa typu N, coś w tym stylu:
Edytuj
W takiej konfiguracji nie muszę się martwić o odpowiednio szybkie ładowanie bramek, bo napięcie na M1, M2, M3 i M4 zmieniałbym tylko przy zmianie polaryzacji, a na 100% nie potrzebuję tego robić szybko - np. mogę wyłączyć M1 i M4, poczekać kilka milisekund i włączyć M3 i M2. W tym czasie PWM też mogę wyłączyć.
Dodatkowo, po lekkiej modyfikacji tego układu chyba będzie łatwiej sterować MOSFETami w górnej części układu. Wystarczy, że zastosuję jakiś konwerter napięcia, który będzie zamieniał 12V na ok. 17-18V i podłączę to napięcie do bramek poprzez dwa dodatkowe MOSFETy (i tymi MOSFETami już mogę sterować bezpośrednio z mikrokontrolera). Tutaj nie wiem czy taki konwerter napięcia będzie prosto wykonać, ale zakładam, że w takiej konfiguracji będzie to prostsze niż np. przy zastosowaniu sterowników bramek, które wymagają dodatkowych elementów do wzmocnienia napięcia. Chodzi mi o coś takiego:
Edytuj
W takiej konfiguracji wystarczy mi prawdopodobnie tylko jeden sterownik bramki dla M5, który pozwoli mi na PWM z zadowalającą częstotliwością. Minusem takiego rozwiązania jest to, że potrzebuję dodatkowych 3 tranzystorów, ale za to 4 tranzystory w mostku i 2 tranzystory sterujące górnymi MOSFETami mogą być gorszej jakości (tzn. nie muszę np. dbać o czas rozładowania bramki itp.). Zresztą i tak sterowniki bramek są sporo droższe niż MOSFETy.
I teraz mam 2 wytłumaczenia na to, że nie spotykam raczej takich konfiguracji:
1) Coś przeoczyłem i taki układ nie ma szans działać, albo nie będzie działał dobrze.
2) Moje zastosowania są specyficzne (nie potrzebuję szybkiego przełączania itp.) i można zastosować taki układ bez większych problemów.
Czy może jest jeszcze jakieś trzecie wytłumaczenie, o którym nie pomyślałem?
I jeszcze dodatkowe pytanie. Czy w takiej konfiguracji nie będzie żadnych problemów z zastosowaniem obwodu LC do filtrowania jeżeli zdecyduję się na filtrowanie?
Mostek H do wyższych natężeń najczęściej projektuje się z MOSFETów. W dolnej połowie mostka stosuje się MOSFETy typu N, a w górnej MOSFETy typu N lub P, w zależności od tego na czym nam zależy. Układ z MOSFETami typu P będzie prawdopodobnie łatwiej wykonać, ale ze względu na ich dużą rezystancję spadek napięcia będzie większy. W przypadku MOSFETów typu N nie ma problemu z dużą rezystancją, ale żeby je uaktywnić potrzebna jest różnica potencjałów pomiędzy bramką, a źródłem, tzn. jeżeli ogniwo chcę zasilać napięciem 12V, to do bramki muszę doprowadzić przynajmniej kilka voltów więcej (w zależności od zastosowanego tranzystora oczywiście). Dochodzi do tego jeszcze problem z odpowiednio szybkim naładowaniem i rozładowaniem bramki w przypadku PWM.
Wydaje mi się, że dużo tych problemów odchodzi jeżeli do MOSFETów na mostku doprowadzałbym stałe napięcie (wysokie lub niskie), a PWM zastosował dla dodatkowego MOSFETa typu N, coś w tym stylu:
Edytuj
W takiej konfiguracji nie muszę się martwić o odpowiednio szybkie ładowanie bramek, bo napięcie na M1, M2, M3 i M4 zmieniałbym tylko przy zmianie polaryzacji, a na 100% nie potrzebuję tego robić szybko - np. mogę wyłączyć M1 i M4, poczekać kilka milisekund i włączyć M3 i M2. W tym czasie PWM też mogę wyłączyć.
Dodatkowo, po lekkiej modyfikacji tego układu chyba będzie łatwiej sterować MOSFETami w górnej części układu. Wystarczy, że zastosuję jakiś konwerter napięcia, który będzie zamieniał 12V na ok. 17-18V i podłączę to napięcie do bramek poprzez dwa dodatkowe MOSFETy (i tymi MOSFETami już mogę sterować bezpośrednio z mikrokontrolera). Tutaj nie wiem czy taki konwerter napięcia będzie prosto wykonać, ale zakładam, że w takiej konfiguracji będzie to prostsze niż np. przy zastosowaniu sterowników bramek, które wymagają dodatkowych elementów do wzmocnienia napięcia. Chodzi mi o coś takiego:
Edytuj
W takiej konfiguracji wystarczy mi prawdopodobnie tylko jeden sterownik bramki dla M5, który pozwoli mi na PWM z zadowalającą częstotliwością. Minusem takiego rozwiązania jest to, że potrzebuję dodatkowych 3 tranzystorów, ale za to 4 tranzystory w mostku i 2 tranzystory sterujące górnymi MOSFETami mogą być gorszej jakości (tzn. nie muszę np. dbać o czas rozładowania bramki itp.). Zresztą i tak sterowniki bramek są sporo droższe niż MOSFETy.
I teraz mam 2 wytłumaczenia na to, że nie spotykam raczej takich konfiguracji:
1) Coś przeoczyłem i taki układ nie ma szans działać, albo nie będzie działał dobrze.
2) Moje zastosowania są specyficzne (nie potrzebuję szybkiego przełączania itp.) i można zastosować taki układ bez większych problemów.
Czy może jest jeszcze jakieś trzecie wytłumaczenie, o którym nie pomyślałem?
I jeszcze dodatkowe pytanie. Czy w takiej konfiguracji nie będzie żadnych problemów z zastosowaniem obwodu LC do filtrowania jeżeli zdecyduję się na filtrowanie?
