小叙八卦#
当我第一次学习三极管时,我非常注意它的工作原理。后来,在实际应用中,我直接使用三极管或三极管MOSFET直接用作开关器件。直到前几天,我才接触到它。MOSFETH桥驱动电路组成时,发现纯开关设备会出现很多问题。这里总结一下问题和一些问题的原因。个人知识有限,很多地方难免缺乏思考,希望能和网上的大家一起学习交流。
目前,我们通常将H桥驱动作为电机或步进电机的驱动,如下图1所示,必须清楚地了解驱动电路MOSFET有些原则不会出错。
图1 H桥全桥驱动电机
1、单个MOSFET作驱动#
先来看一下MOSFET它们在功能上与三极管相似,但在原理和应用范围上仍有很大差异。这里主要讨论一些MOSFET应用比较简单。MOSFET的门极(G极,gate),顾名思义就是将军MOSFET导通电压起到开关的作用MOSFET三极管基极的作用(b),几乎也是这样。当Vgs当电压在一定范围内时(通常是2~5v),Vds≈0,也就是MOSFET导通了。因此,我们只需要通过控制Vgs开关电压MOSFET,这就起到了电子开关的作用。
图2 MOSFET和三极管
MOSFET驱动负载应连接到漏极(D),如下图3所示。在图中的左电路中,G极电势为4v,S极接地,即电势为0v,因此Vgs=4v,所以MOSFET从图中也可以看到导通Vd=0.075v,近似为0。图中右侧连接负载的电路无法驱动负载(即无法导通)MOSFET)。原因如下:如果下图右图所示MOSFET导通,那么Vs≈Vd=24v,此时Vgs=Vg-Vs=-20v,这不会导致这个MOSFET的。而当MOSFET截止,那么Ids≈0,这时又Vs=0,MOSFET又导通了,像上面说的那样,一导通后的过程会结束。
图3 MOSFET负载连接方式
2、H桥驱动#
以上单个MOSFET对驱动电路的分析很容易理解H桥驱动。如下图4所示(绿色表示)MOSFET如果你想让电机正转,你只需要导通Q1和Q4.如果要反转,需要导通Q2和Q3.图中已明确表示了各种情况下的电流方向。
图4 H桥梁驱动电机电路
在导通各个MOSFET一定要注意:MOSFET导通条件是Vgs>3v(一般来说是这个值),而不是Vg>3v,也就是说,你不能简单地认为只要你不能简单地认为Vg>3v,就可导通MOSFET,驱动电路。通常,Vg远不止3v。以上图4中电机正转电路为例,当Q1导通时,此时24v=Vd≈Vs,此时,要保证Vgs>3v,就有Vg>(3 24=27)v,如何做到Vg有27v,即使是更高的电压,此时也必须有驱动电路来驱动MOSFET也就是说,MOSFET驱动芯片。