Große Bürstenmotoren in Bewegung setzen

Trotz der Effizienz und des hohen Drehmoments von bürstenlosen Gleichstrommotoren sind große Bürstenmotoren und Servos in vielen industriellen Anwendungen immer noch sehr verbreitet. Dies liegt hauptsächlich daran, dass Bürstenmotoren einfacher zu steuern sind und in der Regel günstiger zu kaufen sind, und daher wird die Notwendigkeit, sie anzutreiben, nicht verschwinden. Ein kleiner integrierter Schaltkreis für Bürstenmotor-Treiber reicht nicht aus für größere industrielle Motoren oder Servos, die hohe Spannung, Stromstärke oder beides benötigen. Dies macht es notwendig, die H-Brücke aus diskreten Komponenten zu bauen. Dies sollte nicht als eine entmutigende Aufgabe betrachtet werden, da es sich nicht um ein sehr kompliziertes Schema handelt; es läuft auf 4 FETs mit Schutzdioden, eine Reihe von Gate-Treibern und einen Controller-IC hinaus, der sicherstellt, dass Sie nichts kurzschließen. Die Gate-Treiber und der Controller-IC können sogar in einem einzigen Paket gefunden werden, wenn Sie dies wünschen.

Bau der H-Brücke

Dies ist ein typisches H-Brücken-Design, ohne die Gate-Treiber. Sie haben zwei Optionen für den Bau der Brücke, entweder P-Kanal-MOSFETs für die obere Seite und N-Kanal für die untere Seite zu verwenden, oder N-Kanal rundum zu verwenden. Wie Ihnen sicher bewusst ist, haben P-Kanal-MOSFETS einen deutlich höheren RDS(on) (Innenwiderstand) als N-Kanal-MOSFETs, was viel mehr Wärme durch die im Widerstand beim Leiten hoher Ströme verbrauchte Leistung erzeugt. P-Kanal-FETs sind jedoch sehr praktisch für die obere Seite zu verwenden, da ein N-Kanal-FET nur leitet, wenn die Gate-Spannung höher als die am Source angelegte Spannung ist. Hier kommen Gate-Treiber ins Spiel, da sie in der Lage sind, das Gate eines N-Kanal-FETs zu treiben, indem sie die Eingangsspannung ausreichend erhöhen, was die Kosten und die thermische Belastung auf der Leiterplatte reduziert.

Ein weiterer Vorteil des Gate-Treibers ist die Fähigkeit, viel mehr Strom in das Gate der MOSFETs zu bewegen und die Ladung daraus schneller abzulassen, als es ein typischer Mikrocontroller-Pin könnte. Wenn Sie die H-Brücke einfach verwenden, um den Motor in eine Richtung einzuschalten, wird dies für Sie nicht von großem Vorteil sein. Wenn Sie jedoch hochfrequentes PWM verwenden, um die Geschwindigkeit des Motors zu variieren, oder um einen Servo zu bauen, kann diese Fähigkeit, große Mengen an Strom zum und vom Gate der FETs zu treiben, es Ihnen ermöglichen, eine sehr leistungsfähige Lösung zu bauen.

Aufgrund des riesigen Vorteils von N-Kanal-FETs in Bezug auf Innenwiderstand und Gate-Kapazität werden wir uns ausschließlich auf den Bau einer H-Brücke mit N-Kanal auf beiden Seiten konzentrieren.

Steuerung der H-Brücke

Doppelte Treiber

Wenn Sie mit hohen Spannungen, hohen PWM-Geschwindigkeiten oder beidem arbeiten, möchten Sie vielleicht zwei einzelne Treiber für die H-Brücke in Betracht ziehen. Während einzelne MOSFET-Gate-Treiber großartig sind, werden hohe Spannung und Strom die Betriebsgrenzen eines einzelnen ICs aufgrund von Verpackungsbeschränkungen überschreiten. Wenn Sie einen DC-Servo-Controller bauen und viele kleine Anpassungen an der Motorposition vornehmen müssen, könnten Sie hohe PWM-Frequenzen für die Treiber verwenden. Solche Frequenzen erfordern das schnelle Aufladen und Entladen der Gate-Ladung am MOSFET, was wiederum erheblichen Strom benötigt.

In diesem Schaltplan verwende ich zwei Infineon 2EDL05N06PFXUMA1 aus der EiceDriver Gate-Treiber-Reihe. Die Wahrheitstabellensignale müssen vom Mikrocontroller gut verwaltet werden, um sicherzustellen, dass es nicht zu einem Durchschießen kommt, das die H-Brücke sofort zerstören würde. Der Kompromiss für diesen Mangel an Schutz gegen schlechte Programmierung im Vergleich zu einem integrierten Vollbrückentreiberpaket besteht in einer Antriebsfähigkeit von bis zu 600V und einer signifikanten Quellen-/Senkenstromkapazität für das schnelle Schalten des Gates.

Die obigen Schaltplanscreenshots stammen aus meinem Heavy-Duty-Servo-Repository auf GitHub. Dieses Open-Source-Projekt basiert auf der Open-Source-Arbeit von Citrus CNC in ihren Tarocco DC-Servotreibern. Dieser 100V DC-Servotreiber wurde verwendet, um die Motoren in einem Siemens SiPlace-Umrüstprojekt zu steuern.

Einzelner Treiber

Wenn Sie mit niedrigeren Spannungen arbeiten, wird die Verwendung eines integrierten Schaltkreises zur Steuerung beider Seiten der H-Brücke machbar und kann einige Platzersparnisse sowie Seelenfrieden mit integriertem Durchschießschutz bieten. Wenn ich einen einzelnen Treiber benötige, wende ich mich in der Regel an den Renesas HIP4081A, der aus einer langen Tradition von industriellen Qualitätsreglern derselben Serie stammt.

Der HIP4081A und die meisten anderen Treiber sind sehr einfach zu implementieren, mit nur ein paar passiven Bauteilen, die für die Entkopplung und das Bootstrapping für die Hochseitengate-Spannungen erforderlich sind. Der obige Schaltplan stammt von einem 12V, 100A-Motorsteuergerät, das in der Öl- und Gasindustrie verwendet wurde.

Zu berücksichtigende Spezifikationen

Unabhängig davon, ob Sie einzelne, doppelte oder vierfache Gate-Treiber für Ihre H-Brücke verwenden, werden die grundlegenden Spezifikationen, die zu berücksichtigen sind, dieselben sein. Ihre Hauptanliegen werden wahrscheinlich auf die MOSFETs in der Brücke sowie auf die Schutzdioden, die dazu gehören, gerichtet sein. Sobald Sie jedoch jedes Teil ausgewählt haben, müssen Sie Ihre anderen ausgewählten Teile erneut durchgehen, um sicherzustellen, dass das System optimal ist. Die kritischen Punkte hier sind die Gate-zu-Source-Spannung am MOSFET im Vergleich zur Ausgangsspannung des FET-Treibers und die Klemmspannung der Schutzdiode im Vergleich zur maximalen Drain-Source-Spannung des MOSFET. Wenn Sie eine hohe Frequenz-PWM für die H-Brücke verwenden, müssen Sie auch den Treiberstrom des FET im Vergleich zur Gate-Ladung/Eingangskapazität des MOSFET berücksichtigen. Wir werden jedoch die Spezifikationen jedes Teils in unserer H-Brücke im Detail durchgehen, um als Leitfaden für Ihren Teileauswahlprozess zu dienen.

MOSFET-Spezifikationen

Es gibt ein paar relevante Temperaturangaben, die Sie in einem Datenblatt sehen könnten, die dazu führen, dass einige dieser Spezifikationen herabgesetzt werden, was verwirrend sein kann, wenn man nicht regelmäßig damit umgeht. Typischerweise werden Sie T_A, T_C und T_J aufgelistet sehen:

• T_A ist das Gerät ohne jegliche Kühlung außer der PCB bei Umgebungstemperatur, die typischerweise als 25°C angegeben wird.

• T_C ist die Gehäusetemperatur, die annimmt, dass das Gehäuse durch einen großen Kühlkörper und erzwungene Luft- oder Flüssigkeitskühlung auf diese Temperatur gekühlt wird.

• T_J ist die Temperatur der Gate-Sperrschicht, das Silizium innerhalb des Pakets. Es ist nicht möglich, dies ohne das Öffnen des ICs zu messen, daher müssen Sie die thermischen Eigenschaften des Geräts verwenden, um dies zu berechnen.

Wenn Sie keinen großen Kühlkörper und keine aktive (erzwungene Luft- oder Flüssigkeits-) Kühlung verwenden, sollten Sie Ihre Auswahl auf der Grundlage der T_A-Bewertungen treffen, um eine Vorauswahl zu treffen, dann den Taschenrechner herausnehmen und tatsächlich berechnen, welches Gerät am besten für Ihren spezifischen Schaltkreis geeignet ist. MOSFETs können weit über das hinaus funktionieren, was Sie für andere Geräte auf der Leiterplatte als vernünftig erachten könnten. Sie funktionieren innerhalb ihrer spezifizierten Parameter mit Sperrschichttemperaturen, die 175°C erreichen oder überschreiten, was Ihnen viel Spielraum für den MOSFET gibt. Allerdings könnten andere Komponenten auf der Leiterplatte in der Nähe mit solch hohen Temperaturen über längere Zeiträume nicht so zufrieden sein. Unten sind einige der wichtigsten Parameter eines MOSFETs und wie sie Ihren Controller beeinflussen.

Vdss - Drain-Source-Spannung

Die Spannung des MOSFETs sollte ziemlich offensichtlich sein, aber wenn Sie sich zu sehr auf die Optimierung anderer Spezifikationen konzentrieren, könnten Sie versehentlich ein Teil auswählen, das ein wenig zu niedrige Spannung hat, als Sie benötigen. Die Spannung muss mindestens die Versorgungsspannung des Motors sein, aber realistisch gesehen sollte sie mindestens 25% höher sein, da Sie einen großen Spannungsspitzen sehen werden, wenn Sie den Motor beim schnellen Bewegen bremsen. Daher ist dies eine gute Spezifikation, zu der Sie zurückkehren und erneut überprüfen sollten, nachdem Sie Ihre Schutzdioden ausgewählt haben. Stellen Sie sicher, dass Vdss höher als die Sperrspannung der Dioden ist, oder Ihr MOSFET wird schnell durchbrennen.

VGS - Gate-Source-Spannung

Einige MOSFET-Treiber erzeugen höhere Spannungen als andere; obwohl dies normalerweise kein Problem darstellt, ist es dennoch zu beachten. Wenn beispielsweise Ihr Treiber eine Spannung erzeugt, die 10V höher als die Quellenspannung ist, aber der MOSFET nur 8V überleben kann, hält er möglicherweise nicht sehr lange. Ebenso benötigen einige MOSFETs möglicherweise eine höhere Ansteuerspannung, um das minimale RDS(on) zu erreichen, und Ihr Treiber stellt möglicherweise nicht diese Spannung zur Verfügung. VGS und RDS(on) bei VGS des MOSFETs sollten daher beim Betrachten des MOSFET-Treiber-ICs bewertet werden, um ein optimales System zu gewährleisten.

RDS(on) - Einschaltwiderstand/Innenwiderstand in Serie

Der FET-Widerstand ist eine kritische Spezifikation, da er direkt mit der Menge an Energie zusammenhängt, die im integrierten Schaltkreis als Wärme verloren geht. Wenn das Gehäuse die Wärme nicht schnell genug abführen kann, kann der integrierte Schaltkreis in einen Selbstschutzmodus übergehen oder seinen magischen Rauch freisetzen. Mit einem niedrigeren RDS(on) können Sie auch einen kleineren Kühlkörper oder Kupferbereich um den IC haben. Unabhängig vom Nennstrom des Geräts ist Wärme der wahre Begrenzer. Wenn Sie einen begrenzten Bereich um den Treiber für Kupferflächen haben, die als Kühlkörper dienen sollen, müssen Sie die RDS(on)-Spezifikation priorisieren, damit der Treiber so wenig Wärme wie möglich erzeugt.

ID - Stromverbrauch

Es sei denn, Sie pulsieren den Motor unregelmäßig oder haben einen sehr großen Kühlkörper, ist der Drainstrom wahrscheinlich eine der am wenigsten kritischen Spezifikationen zum Vergleich von MOSFETs. Wie bei Vdss müssen Sie sicherstellen, dass Ihr gewähltes Gerät einen ausreichend hohen ID hat, um Ihren Motor zu betreiben, einschließlich Anlauf- und Blockierstrom. ID wird wahrscheinlich kein begrenzender Faktor für das Gerät sein, da die Fähigkeit, ausreichend Wärme vom Junction/Gehäuse zu entfernen, wahrscheinlich die wahre Grenze dafür ist, wie viel Strom Sie durch das Gerät leiten können. Einige Hersteller wie Infineon listen den ID in ihren Datenblättern für verschiedene Bedingungen (VGS-Spannung, Kupferfläche usw.) auf, um Ihnen eine Vorstellung von der Derating zu geben. Das Datenblatt IPT004N03LATMA1 zeigt zum Beispiel, dass das Gerät unter den meisten Bedingungen 300A bewältigen kann. Jedoch ist es mit nur 6cm2 Kupferfläche nur für 72A geeignet.

Ptot - Leistungsverlust

In der Regel werden Sie feststellen, dass Ptot deutlich begrenzender ist als ID. Wenn wir uns einen anderen MOSFET in einem bemerkenswert kleinen Gehäuse mit einem viel höheren RDS(on) als den ziemlich unglaublichen Infineon MOSFET oben ansehen, wie den Nexperia PMZB290UNE, können wir sehen, wie die maximale Gesamtleistungsverlust die Nutzung einschränkt. Dieses Gerät hat einen RDS(on) von 380 Milliohm, einen maximalen Strom von 1 Ampere und eine maximale Spannung von 20 Volt. Mit 1cm2 Kupferfläche und einer Umgebungstemperatur von 25°C ist der maximale Leistungsverlust dieses Geräts mit 360mW bewertet. Wir können feststellen, dass diese Bewertung bereits mit nur 290mA und 3,3V erreicht wird, was weit unter den Spannungs- oder Strombewertungen des Geräts liegt. Wir können daraus schließen, dass das Gerät bis zu 20V oder bis zu 1A unterstützt, aber nicht beides gleichzeitig aufgrund von Einschränkungen beim Gesamtleistungsverlust.

QG - Gate-Ladung

Zu Beginn des Artikels habe ich erwähnt, wie wichtig es für einen Treiber ist, viel Strom in das Gate eines MOSFETs zu bewegen. Die Gate-Ladung, die für die Gate-Kapazität verantwortlich ist, ist größtenteils der Grund dafür. Jedes Mal, wenn Sie das Gate einschalten, müssen Sie diese Energiemenge liefern, sonst schaltet das Gate nicht ein. Je schneller Sie die Ladung liefern können, desto schneller können Sie das Gate schalten. Je schneller und häufiger Sie das Gate schalten, desto höher wird Ihr Gate-Strom sein. Diese Ladungen sind zwar recht klein, aber wenn Sie das Gate eine Million Mal pro Sekunde einschalten, summiert sich der Strom, der zum Laden und Entladen des Gates benötigt wird, erheblich. Sie können in einer ausführlichen Anwendungshinweis von Vishay detailliert nachlesen, wie die Gate-Ladung die Schaltzeit beeinflusst. Allgemein gesagt, wenn Sie sich einen Treiber ansehen, müssen Sie berücksichtigen, wie viel Strom er liefern muss, indem Sie die Menge an Ladung berechnen, die Ihr MOSFET bei der Frequenz benötigt, mit der Ihr System läuft.

Ciss - Eingangskapazität

Sehr eng verwandt mit der Gate-Ladung ist die Eingangskapazität. Die Eingangskapazität ist die Summe der Gate-Source-Kapazität (Cgs) und der Gate-Drain-Kapazität (Cgd). Die Eingangskapazität ist die Kapazität des MOSFETs als Ganzes, wie sie vom Eingang aus gesehen wird. Die Gate-Ladung ist die Menge an Ladung, die benötigt wird, um die Eingangskapazität zu treiben, damit der MOSFET funktioniert.

Schutzdioden-Spezifikationen

Die Diodenfunktionalität des MOSFETs ist großartig, aber nicht das, was Sie zum Klemmen von transienten Spannungsspitzen verwenden möchten, die vom Anhalten oder Umkehren des Motors herrühren. Diese Spannungen können ziemlich hoch sein und den MOSFET sehr schnell ausbrennen oder degradieren. Aus meiner Erfahrung spielt es keine Rolle, ob Sie eine TVS-Diode oder eine Schottky-Diode verwenden, Sie benötigen einfach etwas, um den Hauptteil der Spannungsspitzen abzufangen, wenn Sie einen langlebigen Motorcontroller möchten. Da ich ein Fan des Spruchs „wenn es sich lohnt, es zu tun, dann lohnt es sich, es zu übertreiben“ bin, werde ich typischerweise eine TVS-Diode parallel zu einer Schottky-Diode auf der Niederseite einsetzen, mit nur einer Schottky-Diode auf der Hochseite, um sicherzustellen, dass die H-Brücke alles überlebt, was auf sie geworfen wird. Die folgenden Diodenspezifikationen könnten für Sie von Bedeutung sein, wenn Sie ihnen auf einem Datenblatt begegnen.

TRR - Sperrverzugszeit

Die meisten heute verkauften Schottky-Dioden gelten als schnell rückgewinnend. Obwohl schneller besser ist, wird die Rückgewinnungsgeschwindigkeit die Leistung Ihrer H-Brücke nicht wesentlich beeinflussen. Wenn Sie den Motor schnell starten und stoppen, wird die Diode in Vorwärtsrichtung leiten, wenn der Motor abschaltet, und dann sofort auf Rückwärtsrichtung umschalten, wenn der Motor wieder einschaltet. Die Diode wird für ein sehr kurzes Intervall in Rückwärtsrichtung Strom leiten. Der Strom durch die Diode wird in dieser kleinen Erholungszeit in Rückwärtsrichtung ziemlich groß sein und könnte einen Durchschuss verursachen, wenn die Erholungszeit zu lang ist. Die meisten Dioden auf dem Markt erholen sich jedoch viel schneller, als das MOSFET-Gate abschalten kann, was dies zu einem Nicht-Problem macht.

VR - Gleichspannung in Sperrrichtung

Die Sperrspannung muss höher sein als die maximale Spannung, von der Sie erwarten, dass Ihre H-Brücke damit betrieben wird. Wenn Sie Batterien verwenden, stellen Sie sicher, dass Sie den maximalen geladenen Zustand berücksichtigen, anstatt die Nennspannung. Wenn die Diode in Sperrrichtung zu leiten beginnt, könnten Sie einige seltsame Verhaltensweisen in Ihrem Motor sehen, bevor Dinge anfangen auszubrennen. Der Rückstrom ist relativ niedrig, aber ausreichend, um seltsame Ergebnisse zu erzielen, insbesondere bei H-Brücken mit geringer Leistung.

VF - Gleichspannung in Durchlassrichtung

Diese Spezifikation ist eine der kritischeren für eine Schottky-Diode, da sie so weit wie möglich minimiert werden muss. Wenn Ihre Durchlassspannung höher ist als die der Body-Diode des MOSFETs, wird der MOSFET beginnen, die Spannung intern zu klemmen, anstatt sich auf die externe Diode zu verlassen, und könnte am Ende die Hauptlast der Spannungsspitzen vom Motor tragen. Eine niedrigere Spannung bedeutet auch weniger Erwärmung der Diode, was bei Hochfrequenzbetrieb praktisch ist, wenn Sie bereits mit erhöhten Platinentemperaturen aufgrund der MOSFETs zu tun haben.

IO - Gleichgerichteter Strom

Der gleichgerichtete Strom für die Diode muss nicht besonders hoch sein, 5%-20% des Stroms Ihres MOSFETs (wobei der höhere Prozentsatz für kleinere MOSFETs gilt) sollten normalerweise ausreichen. Die Diode wird kurze Impulse von hohem Strom sehen, jedes Mal wenn Sie aufhören, den Motor zu treiben, da sie die Spannung klemmt. Wenn Sie die Induktivität Ihres Motors kennen, können Sie dies berechnen, und wenn Sie eine generische H-Brücke bauen, können Sie für eine Reihe von Motoren rechnen oder einfach eine grobe Schätzung vornehmen. Dies ist eine gute Spezifikation, die Sie bei Ihren ersten Prototypen mit Ihrem Oszilloskop testen sollten, um zu sehen, ob Ihre Erwartungen realistisch sind. Ein Vorbehalt hier ist, dass, wenn der Strom wesentlich niedriger ist als erwartet, dies bedeuten könnte, dass der MOSFET den Strom leitet und nicht die Diode, was nicht gut ist.

FET-Treiber Spezifikationen

Sie können Gate-Treiber mit einer Vielzahl von Treiberzahlen kaufen. Wenn Sie jedoch eine H-Brücke antreiben, werden Sie sich höchstwahrscheinlich ausschließlich für Modelle mit zwei oder vier Treibern interessieren. Einzeltreiber können nützlich sein, aber vier Einzeltreiber nehmen viel Platz auf der Platine ein, also es sei denn, Sie haben einen sehr spezifischen Grund dafür, möchten Sie wahrscheinlich die Dual- oder Quad-Optionen. Wenn Sie sich Dual-Treiber Optionen ansehen, möchten Sie sicherstellen, dass der Treiber für eine H-Brücke ist und nicht zwei unabhängige High-Side-Treiber in einem Paket sind.

VIN - Versorgungsspannung

Die Versorgungsspannung für den Treiber ist das, was seine internen Schaltkreise antreibt, das Low-Side-Gate treibt und die Bootstrap-Spannung erzeugt. Viele Steuerungen haben eine Bootstrap-Spannung, die gleich der High-Side-Spannung plus der Versorgungsspannung ist. Wenn Sie bereits die MOSFETs für Ihre H-Brücke ausgewählt haben, müssen Sie sicherstellen, dass die minimale Versorgungsspannung für den Treiber niedriger ist als die maximale Gate-Spannung (VGS) des MOSFET. Wenn Ihre minimale Versorgungsspannung an den Treiber höher ist als das Maximum des Gates, werden Sie den MOSFET schnell zerstören, und wenn er ausfällt, können sehr schlechte Dinge mit Ihrer Schaltplatine passieren, da potenziell Hunderte von Ampere über die H-Brücke kurzschließen.

VBOOT - Bootstrap-Spannung

Wenn die Bootstrap-Spannung anders als die Versorgungsspannung ist, müssen Sie sicherstellen, dass dies nicht zu hoch für den MOSFET sein wird. Überprüfen Sie die VGS-Spezifikation am MOSFET, um sicherzustellen, dass dies das Gate nicht beschädigen wird.

VDD - Logikversorgungsspannung

Moderne Mikrocontroller haben normalerweise ein Logikniveau von 1,8 V oder 3,3 V, aber einige ältere können mit 5 V betrieben werden. Stellen Sie sicher, dass der Treiber es Ihnen erlaubt, die Ausgänge Ihres Mikrocontrollers direkt für die Logik zu verwenden, sodass Sie keine zusätzlichen Komponenten benötigen, um die Signale auf eine höhere Spannung zu übersetzen. Einige Gate-Treiber haben Logikschwellen von 4 V oder höher, die nicht mit Mikrocontrollern niedrigerer Spannung funktionieren werden.

IOHH - Spitzen-Pullup-Strom

Wie in diesem Artikel bereits mehrfach erwähnt, besteht der Hauptgrund für die Verwendung eines Gate-Treiber-ICs darin, große Ströme in das Gate zu leiten, um die Gate-Kapazität zu überwinden und das Gate sehr schnell zu schalten. Sobald Sie eine Vorstellung davon haben, welchen MOSFET Sie verwenden, geben Ihnen einige schnelle Berechnungen basierend auf Ihrer PWM-Geschwindigkeit eine Vorstellung von der Menge an Energie, die pro Sekunde zum Gate bewegt werden muss, was Ihnen eine Vorstellung vom Spitzenstrom gibt, den der Treiber dem Gate liefern muss.

IOLH - Spitzenabwärtsstrom

Dies ist im Wesentlichen dasselbe wie der Aufwärtsstrom, nur dass die Gate-Kapazität entladen wird, wenn Sie möchten, dass der MOSFET aufhört zu leiten. Sie können grob annehmen, dass Sie die gleiche Menge an Abwärtsstrom benötigen, wie Sie Aufwärtsstrom benötigen, wenn Sie nicht zu sehr in Berechnungen einsteigen möchten. Wenn Sie besonders hochfrequentes PWM betreiben, können diese beiden Stromwerte die Hauptfaktoren sein, die bestimmen, welchen Gate-Treiber Sie verwenden können.

Dies sind die Grundlagen für die Auswahl der Komponenten, die Sie benötigen, um eine N-Kanal-MOSFET-H-Brücke zu bauen, um einige große Hochstrom- oder Hochspannungsmotoren zu bewegen. Die gleiche Auswahl an Optionen gilt, ob Sie mit einem 5-Ampere-, 12-Volt-Motor oder einem 80-Ampere-, 200-Volt-Motor arbeiten. Ihr H-Brücken-Design wird dasselbe Schaltbild sein, nur mit unterschiedlichen Bewertungen der Komponenten.

Denken Sie daran, dass die Auswahl von Komponenten ein iterativer Prozess ist. Sobald Sie den MOSFET ausgewählt haben, es sei denn, das ist die einzige verfügbare Option, sollten Sie neu bewerten, ob es immer noch eine ideale Wahl ist, nachdem Sie den Gate-Treiber ausgewählt haben. Ebenso, wenn sich Ihre Anforderungen an die Steuerfrequenz ändern, müssen Sie möglicherweise die Komponentenauswahl erneut überprüfen. Grundsätzlich, wenn sich irgendetwas in Ihrem Design oder Ihren Anforderungen ändert, möchten Sie wahrscheinlich noch einmal durch Ihre Komponentenauswahl gehen, um sicherzustellen, dass die Entscheidungen immer noch optimal sind.

Es mag scheinen, als gäbe es viele Entscheidungen zu treffen und viele komplexe Spezifikationen zu berücksichtigen. Werfen Sie jedoch noch einmal einen Blick auf das Schaltbild der H-Brücke am Anfang dieses Artikels – es ist ziemlich einfach, richtig? Die meisten Spezifikationen hier sind nur gesunder Menschenverstand, um sicherzustellen, dass jede Komponente den Strom und die Spannung bewältigen kann, die Ihre Last erfordert. Wie sich herausstellt, können Sie die Liste der möglichen Komponenten mit nur ein paar Filtern auf Octopart^® sehr leicht eingrenzen und dann aus der kürzeren Liste auswählen, was am besten zu Ihrer Anwendung passt.

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