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問題:

新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構

發表時間::2014/2/25 上午 2:35
 

作者: BU

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最近正在學習DSP
並且同時購買BLDC 開發板學習
問題是開發板的電路圖關於三相反流器的部分

可否跟我解釋上臂PMOS的動作原理(用電路圖解釋)以及好處
以前自己做電路時都採用N MOS做為電子式固態開關
對於PMOS控制陌生並且對此種電路結構不熟悉

麻煩各位大大了謝謝
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第1樓

回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構

發表時間::2014/2/25 下午 2:32
 

作者: freddy-proc

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通常,一個PMOS,會有寄生的二極體存在,該二極體的作用是防止源汲(S-D)端反接,對於PMOS而言,比起NMOS的優勢在於它的開啟電壓可以為0,而DS電壓之間電壓相差不大,而NMOS的導通條件要求VGS要大於Vth值,這將導致控製電壓必然大於所需的電壓,會出現不必要的麻煩。
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第2樓 回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構 發表時間::2014/2/25 下午 2:50
 

作者: BU

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以下是引用freddy-proc在2014/2/25 下午 2:32的發言

通常,一個PMOS,會有寄生的二極體存在,該二極體的作用是防止源汲(S-D)端反接,對於PMOS而言,比起NMOS的優勢在於它的開啟電壓可以為0,而DS電壓之間電壓相差不大,而NMOS的導通條件要求VGS要大於Vth值,這將導致控製電壓必然大於所需的電壓,會出現不必要的麻煩。
 
你好我想請問您
關於PMOS的G(閘極)只要比(S)源極電位相對低就可以將PMOS導通
目前我知道經由MCU輸出5v至Inverter v相上臂訊號處於High高電位時
會使NPN Q34401電晶體導通(進入飽和區)將R21拉至地端
再經由分壓可以得知此時輸入PWM訊號為HIGH時 Vs端的電壓會比Vg端高
藉此導通pmos

但我不清楚假設輸入vp是低電為時是如何將pmos關閉
勞請大大解答謝謝

 
 

BU 編輯於 2014/2/25 下午 6:36
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第3樓 回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構 發表時間::2014/2/25 下午 3:11
 

作者: freddy-proc

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回答以上問題 Vp 是低電位時, Q3(BJT) 關閉, 那此時Q3的集極(Collector)為高電位(因為他與DC_BUS透過電阻R21+R19連接)所以VGS幾乎為零...Q1 OFF.
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第4樓 回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構 發表時間::2014/2/25 下午 7:00
 

作者: BU

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所以意思是說
當MUC輸入5V高電位給PIN VP時
使得NPN Q34401進入飽和區因此如同一電子開關 因此VCE電壓趨近於0V
使得R21連接至地點
再經由分壓後R21可以得到11V左右之電壓也就是Vg的電壓 而Vs連接至DC_BUS
所以相較於Vs Vg之電壓較低因此PMOS導通

若輸入至PIN VP之PWM訊號為低電位時
由於BJT是電流控制元件
IB=0A 因此IC也就會等於0A
如此一來R21以及R19沒有電流流過等同於沒有電位差並且與DC_BUS連接
所以此時的Vg與Vs兩端沒有電位差使得P MOS截止

請問先進我這樣的推論是正確的嗎?


我之前不管是做直流馬達控制或是單相SPWM控制時
皆是採用N MOS作為開關切換
因此使用過隔離電源與切換式電容轉換器(Charge Pump)解決上臂驅動問題
第一次接觸此類問題獲益非淺
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第5樓 回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構 發表時間::2014/2/26 上午 9:45
 

作者: freddy-proc

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完全正確 對了 可以分享 U,V and W 的線路嗎? 以下再分享 PMOS and NMOS 使用時機: 在典型的功率應用中,當一個MOSFET接地,而負載連接到幹線電壓上時,該MOSFET就構成了低壓側開關。在低壓側開關中,應采用N溝道MOSFET,這是出於對關閉或導通器件所需電壓的考慮。當MOSFET連接到總線及負載接地時,就要用高壓側開關。通常會在這個拓撲中采用P溝道MOSFET,這也是出於對電壓驅動的考慮
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第6樓 回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構 發表時間::2014/2/26 上午 9:54
 

作者: freddy-proc

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關於以上PMOSNMOS使用時機用圖解比較易於明白
NMOS 使用時機
當一個MOSFET接地,而負載連接到幹線電壓上時,該MOSFET就構成了低壓側開關。在低壓側開關中,應采用N通道MOSFET.

PMOS使用時機
當MOSFET連接到總線及負載接地時,就要用高壓側開關。在高壓側開關中,應采用P通道MOSFET.
 
freddy-proc 編輯於 2014/2/26 上午 10:15
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第7樓 回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構 發表時間::2014/2/26 上午 11:32
 

作者: BU

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謝謝您的指導與補充 請問您說的三相線路圖指的是power converter部分嗎 我目前張貼的是其中一臂的線路圖 其他兩臂也都是一樣的配置模式 如果有需要我再另行上傳
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第8樓 回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構 發表時間::2014/2/26 上午 11:46
 

作者: freddy-proc

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是三相電路啦 power converter
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第9樓 回覆主題:新手發問關於無刷直流馬達驅動電路架構 發表時間::2014/3/3 下午 5:44
 

作者: freddy-proc

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可以幫忙上傳嗎?
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