Puente H 10A full h bridge mosfet ir2104 irf540

[AKENAFAB]

Hola amigos

Retomo el desarrollo del puente h mencionado en otros temas.

Esto es para controlar un motor DC 7.7 A atrancado.4.5A libre y a 12v.

Ahora lo he realizado con el ir2104 driver medio puente y  mosfets canal n irf540

Escogi estos componente por ser de fácil adquisicion y para mi entender buenas prestaciones , pero eso  esta por verse,por eso recurro a ustedes.


ir2104                                                irf540

VOFFSET  600V max.                            VDSS        100v
IO+/-      130 mA / 270 mA                   R_DS(on)    0.077 ohms
VOUT      10 - 20V                                I_D             28A
ton/off    (typ.) 680 & 150 ns
Deadtime (typ.) 520 ns

Caracteristicas ir2104
• Floating channel designed for bootstrap operation
Fully operational to +600V
Tolerant to negative transient voltage
dV/dt immune
• Gate drive supply range from 10 to 20V
• Undervoltage lockout
• 3.3V, 5V and 15V input logic compatible
• Cross-conduction prevention logic• Internally set deadtime
• High side output in phase with input
• Shut down input turns off both channels
• Matched propagation delay for both channels
• Also available LEAD-FREE


El pin 2 es la entrada y el pin 3 es deshabilitar.

La entrada esta en fase con la salida para la parte alta del medio puende.

Cuando aplicamos un 1 lógico este saturará nuestro mosfet de la parte alta HO , y pondrá en corte el mosfet de la parte baja LO.

PAra habitlitar las salidas debemos tener a 1 lógico(ya seas 3.3,5 o 15 v como lo marca la hoja de especificaciones) el pin 3 shutdown.

Si este pin shutdown  se encuentra a nivel lógico 0  dehabilita las 2 salidas , sin importar el estrado del pin 2 input.

Lógica del driver
Shutdown    Input             HO    LO
      0             0        =     alta impedancia
      0             1        =     alta impedancia
      1             0        =      0       1
      1             1        =      1       0

Este es el comportamiento del driver , además que por la logica evita posible corto circuito  entre +  y -  .

Ahora un dato muy importante:

Para que genere el voltage de compuerta para los mosfets necesita de 2 componentes extras , un diodo y un capacitor.Y se debe enviar un pulso , en este caso utilizo un pwm de 4Khz ,diodo 1n4001 y un capacitor de 1uF. <-- Estos valores han sido casi al azar(con ayuda del osciloscopio)d, no marca nada la hoja de especificaciones.(<-- Tengo dudas en este paso,debe haber un cálculo).

Si no se mandan los pulsos  el driver no genera ningún voltaje.

[AKENAFAB]

Disculpen no termine de redactar el post.

En cuanto pueda lo terminaré.



Ya he realizado algunas pruebas y hasta ahora pinta bien.

Tengo dudas para mejor la forma de la onda y si estoy trabajando bien los mosfets.

Un saludo y espero terminar esto pronto.


Atentamente
 Akenafab

[micro_cadaver]

super! 
se ve que ahi corres mucho peligro  (lo digo por el amperaje) vaya con cuidado nomas amigo, seguire de cerca sus avances pues tambien tengo pensado usar potencia mas adelante. saludos 

[AKENAFAB]

super! 
se ve que ahi corres mucho peligro  (lo digo por el amperaje) vaya con cuidado nomas amigo, seguire de cerca sus avances pues tambien tengo pensado usar potencia mas adelante. saludos 

 

Si he tenido bastante cuidado y eso que lo he armado en la proto 

Por ahora cero chamuscadas.

[jacrmr]

Mide con el osciloscopio el overshoot para que no se pase del especificado (muy crítico). En las notas de aplicación de International Rectifier vienen varias notas sobre cómo calcular esos valores que comentas.

[Renatox_]

Hola como estas, la onda que debes obtener en bornes del motor debe ser cuadrada, o sea de la misma forma que el pwm, sino los mosfets se van a calentar. Si la onda no es cuadrada quiere decir que los mosfets no están cerrando y abriendose correctamente.

Ese driver me parece que tiene poca corriente Io, en las notas tecnica de IR (International Rectifier) dan las formulas para calcular la corriente de disparo en el gate, la resistencia en seria, y el tiempo de switching.

cómo es tu técnica de disparo.

saludos

[AKENAFAB]

Mide con el osciloscopio el overshoot para que no se pase del especificado (muy crítico). En las notas de aplicación de International Rectifier vienen varias notas sobre cómo calcular esos valores que comentas.

gracias jacrmr , ahora que regrese a la escuela lo reviso.
Y buscarè las notas.

UN saludo!

Hola como estas, la onda que debes obtener en bornes del motor debe ser cuadrada, o sea de la misma forma que el pwm, sino los mosfets se van a calentar. Si la onda no es cuadrada quiere decir que los mosfets no están cerrando y abriendose correctamente.

Ese driver me parece que tiene poca corriente Io, en las notas tecnica de IR (International Rectifier) dan las formulas para calcular la corriente de disparo en el gate, la resistencia en seria, y el tiempo de switching.

cómo es tu técnica de disparo.

saludos

Gracias Renatox , buscarè las notas , por cierto ya habia visto con el osciloscopio la onda que da en los bornes para le motor y tristemente no es cuadrada , se va deformando.

En cuanto pueda subo unas imagenes que tome.


Ahh , les cuento que lo del voltaje de compuerta supongo va mal,es decir , que esta muy elevado , por lo que creo estoy sobresaturando los mosfets y tardan en llegar a corte.


Saludos y muchas gracias!

Atentamente
 Akenafab

[AKENAFAB]

Es que no he regresado a la escuela xD 

Y como no tenia tiempo ni para investigar ni reinvantar me consegui unos drivers!

[Islagrande]

Hola AKENAFAB
Muy buena pinta que tiene tu proyecto
Te quiero hacer un par de preguntas. Cuanto te costaron los IR2104. Pregunto pues estoy haciendo un proyecto de un inversor y necesito manejar un puente H. Así tengo una idea de lo que nos pudiera costar. La otra cosa es saber si has medido la tensión entre Gate y Source de los mosfet en el momento que conducen y cuando no lo hacen. No tengo experiencia con estos tipos de driver y me interesa saber cuan bien trabajan

Saludos

[AKENAFAB]

Hola pana , tiene tiempo qu eno toco los drivers y no recuerdo el voltage que me daban.

Reviso mis notas por si apunte algo xD.

Me salieron como en 3 dolares.

[DarkAcMe]

Que onda! Una duda general de gate drivers.. Tengo conectado el circuito como en la imagen que muestra AKENAFAB pero cuando quiero encender el GATE del MOSFET flotante solo se enciende por poco tiempo y luego se apaga, es esto normal?? Tengo que estar enviando una frecuencia(switching) en el HIN??

[AKENAFAB]

Tiene que ser un PWM constante.

EN el post inicial de este hilo explica lo que hice!

[Veguepic]

Hola Akenafab, lei esta expicacion de Chaly

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=3097.msg63146#msg63146

y entiendo que en tu caso Q1 y Q3 deberian tender a calentar mucho, lo has verificado?

[cyberian]

Hola AKENAFAV, muy buena info, tengo entendido que el IRF540N, ya traen el dido rápido me parece que no es necesario agregar los FR, ya que no son mejores que los diodos que traen internamente los IRF540N. Tu tienes más experiencia que yo en el tema, por eso pregunto.
Acabo de hacer funcionar un motor trifásico de compactera, mediante un PIC18F4431, y un inversor trifásico que armé con 6 IRF540. Funciona perfecto, pero el inconveniente que tengo (incluso en la simulación con el proteus 7.6 SP0) es que al motor no le llega más de 1v pico en cada señal de alterna (desfasada cada una 120°, ya que es trifásico).
A mi, me parece que el problema es que no estoy exitando el gate del IRF540, con el voltaje suficiente, ya que la salida de los pwm del microcontrolador, los conecto directamente a los mosfet, sin utilizar el driver (IR2110 o el IR2104). Tengo entendido que estos drivers hay que usarlos para aumentar el voltaje del micro y poder exitar mejor los gates de los mosfet. ¿Es correcta mi suposición?.
Ya he hecho controles de corriente continua con integrados H (L298N y L293), siempre con utilizando microcontroladors y PWM para todo, pero ahora estoy con los motores de compactera, discos rígidos, y encoders. Pero se me presentó el problema que te mencioné con respecto a los drivers. Ahora estoy leyendo la hoja de datos que dejaste. 1000000000 de gracias.

[AKENAFAB]

Esos integrados para exitar el gate y elevar el voltaje.

Habian planteado por aqui una formulita para el voltaje y resistencias.No tengo experiencia con mosfets, el que ha publicado varios trabajos es REnatox , en sus post hay mucha info .

Saludos!