이미 터 팔로워가있는 H- 브리지

현재 자기장의 제어가 필요한 회로를 리버스 엔지니어링하고 있습니다. 이를 위해 회로에는 각각 한 쌍의 D882와 B772가 있습니다. PCB 트레이스는 트랜지스터가 아래 그림과 같이 배열되어 있음을 나타냅니다. 이 배열은 전혀 의미가 없습니다. 제어 신호 중 하나에 전압을 적용하지 않으면 코일이 아닌 두 트랜지스터를 통해 전류가 발생하지 않습니까?

이를 "H- 브리지"라고합니다.

모터를 앞뒤로 구동하는 데 자주 사용됩니다.

귀하의 경우 "제어 신호 1"및 "제어 신호 2"를 사용하여 극성 및 강도를 변경할 수있는 자기장을 생성 할 수 있습니다.

둘 다 높거나 낮 으면 코일을 통해 전류가 흐르지 않습니다.

하나가 높고 다른 하나가 낮 으면 전류가 특정 방향으로 흐릅니다.

최고점과 최저점을 바꾸면 반대 방향으로 흐릅니다.

이제 하나를 일정하게 잡고 다른 하나를 펄스하면 코일을 통해 펄스 전류가 발생합니다. 코일의 강도가 펄스의 듀티 사이클에 비례하는 일정한 자기장으로 부드럽게됩니다.

전류의 극성을 전환하면 자기장의 극성도 변경됩니다.

그것은 매우 간단한 설명이지만, 나는 당신이 더 많은 세부 사항을 스스로 찾을 수 있어야 할 충분한 키워드를 포함하고 있다고 생각합니다.

이 회로는 많은 용도와 회로를 만들고 사용하고 제어하는 ​​데 필요한 많은 트릭과 트랩이있는 공통 회로입니다.

그것이 어떻게 작동하는지 조금 더 :

모든 것의 핵심은 pnp 및 npn 트랜지스터가 작동하는 방식입니다.

npn 트랜지스터의베이스의 전압이 이미 터의 전압보다 0.7V 이상이면 전류는 컬렉터를 통해 이미 터로 흐릅니다.

pnp 트랜지스터의베이스의 전압이 콜렉터의 전압보다 0.7 볼트보다 낮 으면 전류는 컬렉터를 통해 이미 터로 흐릅니다.

따라서 H 브리지를 살펴보면 제어 신호 중 하나에 높은 신호를 넣으면 pnp가 꺼지고 npn이 켜집니다. 브리지의 측면이 양의 공급 전압에 연결되어 있습니다.

이제 다른 제어 라인에 낮은 신호를 넣으면 npn 트랜지스터가 꺼지고 pnp가 켜집니다. 다리의 측면은지면에 연결되어 있습니다.

전류는 이제 브리지의 한쪽에있는 V +에서 코일을 통해 브리지의 다른쪽에 접지 될 수 있습니다.

따라서 제어 신호가 높고 낮 으면 브리지 중간의 부하를 통과하는 전류 흐름 방향이 결정됩니다.

또한 한쪽의 두 트랜지스터가 모두 켜지고 단락을 일으킬 수 있는지 물었습니다.

일어날 수 있고 쏘는 것입니다. H- 브릿지의 설계 및 작동의 일부는 발생하지 않도록합니다.

게시 한 디자인에서 발생할 수 있다고 생각하지 않습니다.

각 측면의 트랜지스터가 동시에 작동하지 않는 것처럼 보입니다. 그러나 나는 엔지니어가 아니며 무언가를 감독했을 수도 있습니다 (토니는 엔지니어 이며이 회로에서 발생할 수 있다고 생각하지는 않습니다).

아니

Vbe의 드라이브 레벨은 <| +/- 0.7V | 그러나, 부하시 L / R = T (63 % V) 동안 역기전력은 R이 코일의 DC 저항 일 때 발생합니다. (DCR)

모터의 제너 + 다이오드 쌍 또는 각 트랜지스터의 역방향 Vce 다이오드를 사용하여 유도 스파이크를 반대쪽 레일에 클램핑 할 필요가 없습니다. 고급 설계에서는 능동 클램프를 사용합니다. 레이아웃에서 무효 에너지 및 전류 루프 영역에주의하십시오. CM 노이즈를 최소화하기 위해 드라이버, 전원, 접지에서 L까지의 페어를 유지하십시오.

그러나 정방향 및 역방향으로 왼쪽 통근 할 때. 방향 반전 전에 다른 브레이크 데드 타임으로 L / R = T 시간 상수를 분류하려면 상단 또는 하단 드라이버를 높거나 낮게 설정하여 중지해야합니다. 이것은 Sig1 = Sig2 = 0 또는 1을 사용하여 스마트 컨트롤러에 의해 수행됩니다. 모터가 아닌 경우 무시하십시오.

왼쪽이 높으면 전류를 조절할 때 오른쪽은 PWM 평균 전압에 사용되어 정상 상태에서 서지 전류 또는 속도를 제어합니다. 부하 극성을 반대로 할 때 반대가 수행됩니다. 반대쪽 극성에서 전체 Vavg쪽으로 PWM이있는 오른쪽 높음 및 왼쪽. 이것이 모터 인 경우 가속도 마찬가지입니다. 전류 션트는 전류 감지에 사용되며, 부하 관성은 g 시간 동안 전류에 영향을 미칩니다.

또한이 간단한 트랜지스터 스위치는 포화 동안 최대 hFE의 약 10 ~ 5 %의 hFE를 가지므로 입력 전류와 열 손실을 계산해야합니다. 제어 신호가 + 12V보다 높아야하거나 Vbe로 인해 추가 강하가 발생합니다. 그렇기 때문에 MOSFET이 선호되지만 이미 터 추종자가 아닌 오픈 컬렉터 인 것처럼 문제가 발생합니다. 따라서 2 개의 입력을 제어 된 데드 타임으로 4 개의 입력으로 분리해야합니다.

이것은 가장 간단한 브리지 드라이버이지만 각 스위치에서 Vdrop을 손상 시키지만 12V의 작은 브리지에는 적합합니다. 5V에서 작동 할 수 있지만 효율이 좋지 않은 경우에는 권장되지 않습니다.

각면에는 NPN과 PNP 트랜지스터가 있습니다. 제어 전압 레벨을 올바르게 선택하면 NPN과 PNP 트랜지스터가 동시에 켜지지 않습니다.

PWM 신호가 OPAmp의 제어 또는 아날로그 설계입니까? 이 회로는 아날로그 브리지 클래스 B 부스터와 유사합니다. 동등한 보완 적 H PWM은 일반적으로 각 트랜지스터를 개별적으로 구동하고 포화 상태로 만들어야합니다.이 트랜지스터는 영원히 선형 영역에 있으며 VCE는 절대 포화에 도달 할 수 없습니다. PWM H 브리지에서 공통 이미 터는 공통 수집기보다 선호됩니다. 추가 공급 전압없이 각 브리지 트랜지스터를 포화시키는 것이 더 간단합니다. Common Collector는 BEMF를 BASE 구동으로 전파하는 단점이 있으며, 이는 드라이버를 파괴 할 수 있습니다.

이전 답변 중 일부는 정확한 진술을하지만, 단일 답변은 만족스럽게 질문에 답변하지 않습니다.

@JRE는이 회로 토폴로지를 H- 브리지라고하며 모터를 제어하는 ​​데 일반적으로 사용되며 모터를 제어하기 위해 제어 라인을 설정하는 방법이 정확합니다.

@TonyEErocketscientist는 유도 성 부하가 꺼 졌을 때 전류를 소멸시킬 무언가가 필요하다는 것이 정확합니다. 부하와 병행하여 백투백 제너 다이오드에 대한 그의 제안은 최상의 솔루션입니다. 전류가 작 으면 비 편광 커패시터로도 벗어날 수 있습니다.

한마디로 @immibis는 각 개별 트랜지스터가 이미 터 팔로워에 연결되어 있음을 올바르게 나타냅니다. 다시 말해, 출력은 컬렉터가 아닌 트랜지스터의 이미 터에 연결된다. 출력은 다이오드 전압 강하 내에서 입력 전압을 따릅니다.

입력 전압이 공급 레일에 근접한 경우를 제외하고 이미 터 팔로워의 트랜지스터 DO는 계속 켜져 있습니다. 이 때문에 이미 터 추종자들은 전력 낭비와 방열판 필요로 유명합니다. 선형 전압 레귤레이터의 핵심은 이미 터 팔로워이며, 이러한 레귤레이터는 비효율적이며 방열판이 필요한 것으로 유명합니다. 이미 터 결합 논리 (예 : Cray 슈퍼 컴퓨터에서 사용)는 이미 터 추종자를 사용하여 디지털 신호를 전환합니다. 크레이의 열 생산이 너무 나빠서 냉장 장치가 전자 제품보다 컸습니다! 그리고 이미 터 추종자의 세 번째 예는 ...

@ RRomano010이 지적한 클래스 B 증폭기. 이들은 NPN 트랜지스터가 하이 레일로 당기고 PNP 트랜지스터가 로우 레일로 당기는 두 개의 이미 터 추종자에 의해 만들어집니다. 그것이 우리가 여기있는 것입니다. 이들은 일반적으로 라우드 스피커를 구동하기위한 오디오 증폭기의 출력단으로 사용되며 비효율적이며 충분한 히트 싱크가 필요합니다.

아날로그 신호로 유도 부하를 구동해야하는 경우 (예 : PWM이 허용되지 않음) 문제 가있는 회로는 제대로 작동하지 않습니다 (@TonyEErocketscientist의 보호 다이오드를 추가하더라도). 다이오드 전압 오프셋으로 인해 크로스 오버 왜곡이 발생합니다. 이것들은 클래스 AB 앰프에서와 같은 방식으로 보상 될 수 있습니다.

부하를 켜거나 끄거나 PWM으로 구동하는 경우 비효율적 인 설계입니다. H 브리지를 만드는 일반적인 방법은 PNP 트랜지스터를 하이 레일로 당기고 NPN 트랜지스터를 로우 레일로 당기는 것입니다. 즉,이 회로의 NPN 트랜지스터를 PNP로 바꾸거나 그 반대로 바꿉니다. 그러나 각 트랜지스터베이스에 저항이 필요합니다. 이 회로의 설계자는 여분의 구성 요소를 피하려고 노력했을 것입니다. 보호 다이오드가 부족하다는 것도 설명합니다. 이러한 보호 다이오드도 넣어야합니다.

또는 다른 사람이 이러한 문제를 해결 한 H 브리지 칩을 사용할 수도 있습니다.