「電路分析」PWM速度控制7：MOSFET全橋開(kāi)關(guān)

這是電機控制系列的第7部分。開(kāi)始引入電機全橋控制。

全橋是四個(gè)“腿”的集合，它們以正確的方式進(jìn)行切換以控制電機。下面的圖表是從www站點(diǎn)重復的。

已經(jīng)描述了這種傳統全橋背后的一些邏輯在4QD WWW現場(chǎng). 然而，這種方法在完全保護電橋時(shí)存在問(wèn)題：在傳統的全橋中，提供有效的高壓側電流限制的邏輯并不簡(jiǎn)單，許多設計在過(guò)電流保護方面失敗，特別是在再生模式下。但是，既然你可以獨創(chuàng )，為什么要守舊呢？

從邏輯上講，全橋就是兩座半橋。

在前面的文章中，我們看到了如何改變電流和半個(gè)象限的電流調節器。

所以，從邏輯上講，要做一個(gè)完整的橋，你只需使用兩個(gè)半橋，背對背，電機在它們之間。

當然，這與傳統的全橋電機控制方法相悖，因為你有四個(gè)橋腿，因此你需要四個(gè)邏輯輸出來(lái)驅動(dòng)它們。我們只有兩個(gè)輸入端-無(wú)可否認的是模擬輸入，而不是數字輸入端，而且橋的所有四個(gè)支路很可能同時(shí)切換。

上圖顯示了最簡(jiǎn)單的全橋控制器，使用兩個(gè)2QD控制器。

您可能會(huì )擔心兩個(gè)控制器正在有效地相互競爭：一個(gè)是以一個(gè)頻率切換電機的一端，另一個(gè)是以相似的頻率切換另一個(gè)，但完全隨機定時(shí)。

但是我們已經(jīng)看到，如果開(kāi)關(guān)頻率足夠高，電機電流基本上是純直流的。如果只有恒定電流流過(guò)電機，一個(gè)控制器怎么可能“知道”在電機的遠端還有另一個(gè)呢？

這種“全橋”最初是由我們多年前以一種稍微不同的偽裝向我們的用戶(hù)建議的，作為一個(gè)位置伺服系統（可能是一個(gè)空中旋轉器或類(lèi)似的）。在這里，兩個(gè)控制器有不同的盆。一個(gè)鍋是“需求”角，另一個(gè)鍋是機械連接到轉子作為位置反饋。非常簡(jiǎn)單，效果很好。

當我們設計Uni時(shí)，我們希望它能取代2QD。然而，由于它沒(méi)有有源高壓側電壓泵（而只依賴(lài)于輸出自舉泵），它不能用于全橋。在橋接器中，控制器的hiside mosfet的柵極“關(guān)”必須完全偏壓，即使控制器沒(méi)有切換。在半橋中，在這種情況下，沒(méi)有電壓被饋送到電動(dòng)機，所以就沒(méi)有電動(dòng)機電流。接下來(lái)，hiside MOSFET柵極可以關(guān)閉。

但在一座完整的橋上，情況并非如此。因此，只有專(zhuān)門(mén)設計的半橋控制器才能用于此目的，而目前，只有2QD是合適的。