作者 主题:N通道MOSFET低侧切换问题 (Read 2317 times)

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N通道MOSFET低侧切换问题
« on: 2016年4月09日,08:48:41 PM»
对于MOSFET来说,我很新兴,并希望有关下面的示意图的设备选择/值的一些建议。

当电源失败时,我添加了Q200以接管电机驱动器电路。我将使用超级电容器来提供我的应急电机驱动器约500毫秒。我还添加了Q1和T1来打破现有的驱动器电路,以便在24V / 5V电源褐色外,我的Q200可以接管。

我的主要问题是:

MOSFET会像继电器一样在这个位置工作吗?

35ma @ 5V是否足以直接驱动Q200,还是应该坚持T1?

R3需要上拉电阻的值?

任何建议都受到赞赏。


« 上次编辑:2016年4月9日,09:18:06 PM由UPI »
 

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Re:n通道MOSFET低侧切换问题
« 回复#1开: 2016年4月9日,下午11:00:56»
I'Q200被困惑地困惑,因为达灵顿BJT,而Q1是所描绘的FET和R3你'Re询问关于Q1不是Q200。

R3可以像你想要的那样低,因为T1和+ 5V PSU电流电平由于拍摄电流而过高。
典型的电源N沟道MOSFET可能有几百百到几个栅极电容的栅极电容,以在开关期间在高电平和低电平之间驱动,因此将3000pf作为示例性平均栅极电容,然后在3NF中的1mA电流中的1mA电流15us中的电压将电压更改为5V,因此如果是'因为FET,太慢了'在线区域电阻切换期间的S功率耗散太高,否则电路的时间太长,否则将更多电流进入或从门中馈出,以便更快地切换。 5V / R3 = 100R = 50mA,所以当导电时,T1将在其上少于1V'LL在R3 = 100R时耗散小于50mW。  With R3=100R that'如果T1关闭关闭(由于电容和电流非常大致为非线性,因此,LL为您提供约300ns的时间常数,所以可能是Q1的15US转换时间打开(由于电容和电流是非线性的非常大致的)。 另一方面,T1应该能够在100ns内接通和沉入百毫安区域电流,使用快速TTL脉冲控制门,所以时间Q1的时间Q1将相对速度相对较快,而相比之下,相比之下,它相比它通过R3轮流的时间。

35mma在5V驱动Q200时吗? 假设你的意思是Q1而不是Q200,或者你的意思是Q200成为纽姆斯FET而不是达林顿....你驾驶MOSFET所需的唯一主要电流是充电和放电非线性栅极电容,数据表是指的作为QG,栅极电荷所需的有效充电,在给定的一组栅极下方和排出到可能是典型的用于使用该FET的源极电压。
所以Q =总电荷=电流*时间所以35mA恒流(由于大多数驱动器电路的电流是非线性的,你将没有线性,因为大多数驱动电路)将在1U中传递35nc充电,所以如果那个'S快速打开或关闭FET,然后是35mA平均电流门驱动器WIL工作。 5V足够的栅极电压,让你的nfet完全打开吗?  Maybe. 逻辑电平FET被评定为某些排水管源电阻规格和漏极电流水平,施加4.5V栅极源电压。 当然,由于栅极驱动电压为5V,当栅极驱动电压为5V时,栅极电压时,当栅极驱动电源电平和栅极电压电平之间需要越来越小的电压,栅极电压时,栅极充电就像电容一样。靠近5V,因此栅极电流将逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐逐渐变细"bit"由于差分电压降低,比如说3V和5V之间的栅极电压将需要更长时间的转换。 所以过渡时间的帐户'在决定您需要的驱动电压和电流量以及FET的栅极阈值灵敏度水平时的非线性。 

使用适当的栅极驱动器IC,如MCP1406 / MCP1407或PMD3001,以在1A或更大的峰值电流下驱动低侧NMOS FET栅极,以实现30ns或更低的栅极过渡时间,但是'对于100多个KHz SMPS逆变器,通常和电机驾驶可能会更加宽容的过程,因此您可以'T.必须需要所有的速度,除了您需要注意的是,当您中断电机线圈电流时'l获得电感反冲,往往会导致某些东西消散电机不变的剩余电感能量'所以一个可能需要一定量的缓冲或任何因素,因为电压尖峰可以在线圈驱动电流的显着降低之后在ns内发生  that'无论如何,在大多数情况下,LL都比司机更快。 

所以5V在35mA(这是什么意思? 峰值电流能力?)肯定可以切换NMOS FET'在0V和5V之间的栅极,给定时间。  It'如果转换时间正常,或者需要更高的电流驱动器以加速切换,请达到系统。 在打开或关闭并isn后,MOSFET门将绘制零电流'在切换过程中,就像驱动电容一样。 

他们确实制作了H桥和半桥电机驱动器IC和栅极驱动器'如果它适用于您,则没有任何离散的实施必定是错误的。

 

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Re:n通道MOSFET低侧切换问题
« 回复#2开: 2016年4月10日,上午12:17:41»
当电源下降以保护设备的其他部件时,该电路的意图是尽快反转步进电机80步。

步进左侧的一切都是机器内的现有电路,除了我添加T1,R3和Q1。我还在右侧添加Q200以收购电机驱动器(每个阶段的接地)。 Q1只是为了打破与现有的达林顿司机的连接。继电器会更简单,但我讨厌弯腰这么低。

所选择的MOSFET是FQD13N10LTM,逻辑电平将由ATMEGA328提供,但我喜欢MCP1406的简单性。添加几个帽子,宽痕迹和地面倒,并希望每天称之为。

我自己的Q200达灵顿(我复制了OEM电路,因为它已经工作了几十年)将始终与机器并联'达灵顿。我会使用Q1 MOSFET断开他们的达灵顿,并将同时切换我的Q200驱动程序。

I'不太确定在断开连接时如何处理此内容。由于我的达灵顿已经并行,我基本上已经到达了相同的电路,该电路始终在正常的操作/切换条件下一直稳固。一世'不确定为什么我的达林顿驱动电路会不会'T作为往常的业务处理它。


谢谢你非常有价值的建议。






 

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Re:n通道MOSFET低侧切换问题
« 回复#3开: 2016年4月10日,05:08:07»
听起来不错。
我刚刚提到了EMI / EMF尖峰作为普遍认为,如果您牢记 '重新添加逻辑电平控制线和MOSFET等内容,因为它们可以容易受到干扰或中断,但如果现有电路运行良好,并且您同样地集成在一起,您不应该出现问题。

I'm不确定我理解电机阶段的接线方式。 因此,您将Q101与正常操作控制器断开连接,但您不在't Q100 and I'm不确定您是否依赖于Q100来切换或不在您期间切换'使用Q200进行逐步缩回的电机或类似于未示出的其他阶段的缩回。

对于现有电路的手术,您可以通过将发送H = IC3B步骤使能L = IC3B步骤禁用的独立电路来举起用于控制的IC3B并联NAND门控制输入。 或者,您可以发送IC3B'通过新的串联电路分开,通过新的逻辑控制输入信号和IC3B实际输入线,该电路将覆盖现有驱动程序'在电源故障期间控制,然后在Q101期间控制,该逻辑将执行功能而不是添加Q1,T1,Q200以断开和并行现有的Q101驱动器。当然你'D必须注意时间和时间"fail safe"新电路的操作,使他们不'T在MCU的任何情况下干扰现有的一个,上传/启动或其他。

有时候有效的另一个选项是使用现有电路/控制器启动安全模式,在输入电源故障输入信号的输入到某些控制输入/端口时立即启动安全模式返回主序列,这可能是并确保您可以检测到电源在AC和DC电源中有足够的功能速度足够快,系统可以操作足够的MS来完成关闭操作。 显然,您必须拥有电源故障指示和展位电源储备,使您的辅助电路能够工作'对于是否可以用这种故障输入说服现有控制器是否可以说服现有控制器的问题,我想不是因为你的MCU系统。

 

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Re:n通道MOSFET低侧切换问题
« 回复#4开: 2016年4月10日,01:54:33 PM»
我的原始原型是一个连接在现有电机驱动板的后部的子板,接管了现有驱动因素的逻辑。由于我不得不削减痕迹来注入自己的备用电量,因此手术相对侵入。此原始原型方法需要最终用户将其主板发送到修改。

我的新原型将是一个单独的板,将20个引脚带状电缆基本上切割到步进电机。我会将自己的电力注入步进电机的两个中心水龙头,然后将4个步进阶段中的每一个与4个新的Darlingtons接地。 

换句话说,现有的Darlington将供应给两个中心水龙头的电源将继续连接到电机上。我将在新中心抽头电压(超级帽)中并行,但会打破现有的4相机(MOSFET)。因此,我使用MOSFET切割带状电缆中的4条线,然后使用4个达林顿连续地将这些线路接地到电机上。总的来说,我将拥有4个接地的达林顿,2个电力达林顿和4个MOSFET,打破现有的相位接地线。

我附上了一个不完整的原理图,展示了色带电缆和新的电源/阶段达隆特。它仍然需要与引脚6,8,10和12线的MOSFET连接到正常机器操作期间连接这些线路。当电源发生故障时,这些MOSFET将打开,我的新手将接管。

« 上次编辑:2016年4月10日,02:10:26 PM upi »
 


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