Ponte H com Irfp-4004

[Eduardo__h]

Olá ! Já utilizei esse fórum para soluções de vários problemas e para curiosidades, em modo visitante, e quero deixar aqui os agradecimentos para todas as pessoas que disponibilizam um pouco do seu tempo para responder e cooperar em todo o fórum, é incalculável a ajuda que toda esse compartilhamento de informações já me proporcionou.

Desta vez preciso de uma ajuda mais específica. Tem uns 7 anos que venho desenvolvendo uma cadeira de rodas motorizada de baixo custo e com algumas características especiais para atender necessidades especiais. Hoje estou empacado com o circuito de acionamento dos dois motores de tração das rodas. Depois de algumas pesquisas consegui chegar em um transistor que atendesse às minhas necessidades e tivesse boa disponibilidade aqui no país, além do baixo custo. Foi o IRFP-4004. O problema é que ele é do tipo canal N e eu gostaria de fazer o acionamento com CI de mosfet drivers, e os circuitos que foram montados não tiveram sucesso.

 

O acionamento é feito através de um Arduino utilizando o PWM.

 

acredito que esteja faltando algumas informações, mas peço a ajuda de vocês.

agradeco desde já.

 

vou adicionar alguns testes que foram feitos assim que eu encontrar nas minhas bagunças.

[albert_emule]

Uma solução com componentes fáceis de achar é usar driver IR2110.

Mas tem um pequeno detalhe: O PWM que você está usando pode não ajudar o C1 e C6 se manter carregados.

C1 e C6 são fontes de alimentação com terra flutuante.

 

Então a solução é você usar uma pequena fonte flyback com duas saídas isoladas de 12V.

Uma saída isolada você alimenta C1 e a outra saída isolada você alimenta C2. 

Daí seu circuito vai funcionar perfeitamente.  

adicionado 5 minutos depois

Aqui neste blog você acha conhecimento necessário para você mesmo fazer sua fonte Flyback com entrada em 12V e duas saídas isoladas de 12V:

http://eletronicaedownloads.blogspot.com.br/2014/06/projeto-e-calculo-dos-indutores-de-uma.html

 

 

Veja o tamanho que a fonte Flyback ficaria:

O circuito também é super simples.

https://www.youtube.com/watch?v=Z4hjuxKdwz0&pbjreload=

 

 

[Sérgio Lembo]

Faz pouco tempo tivemos um tópico para cadeira de rodas motorizada. Não sei se atende ao seu projeto. Ao invés de ponte H optou-se pelo uso de relé e 1 único mosfet. Vale a pena conferir.

 

[Eduardo__h]

@albert_emule  Primeiramente obrigado pela resposta, e me perdoe pela minha demora.

Foi exatamente esse circuito que montei para os primeiros testes. O problema é exatamente onde você disse, no capacitor C1 e C6, eles estavam até esquentando e as vezes queimando.

  Vou estudar a possibilidade de fazer essa fonte com duas saídas isoladas sim ! Mas fiquei um pouco curioso e acabei não sabendo discernir a necessidade deste circuito precisar de fontes flyback independentes, resumidamente, você poderia me explicar ?

 

Agradecido.

@Sérgio Lembo

  Puxa, adorei esta ideia, pois com um código de controle de aceleração é possível deixar longe os trancos que o relé daria.. Muito obrigado pela contribuição, Acredito que enquanto vou desenvolvendo a outra com ponte-H (Por necessidades mais especificas) vou fabricar uma mais simples, pois a cadeira está parada e preciso botar ela pra testar !

 

Agradecido !

[albert_emule]

1 hora atrás, Eduardo__h disse:

@albert_emule  Primeiramente obrigado pela resposta, e me perdoe pela minha demora.

Foi exatamente esse circuito que montei para os primeiros testes. O problema é exatamente onde você disse, no capacitor C1 e C6, eles estavam até esquentando e as vezes queimando.

  Vou estudar a possibilidade de fazer essa fonte com duas saídas isoladas sim ! Mas fiquei um pouco curioso e acabei não sabendo discernir a necessidade deste circuito precisar de fontes flyback independentes, resumidamente, você poderia me explicar ?

 

Agradecido.

 

Agradecido !

 

É que você deixará de usar Q2 como chaveador dos capacitores C1 e C20. 

Vai deixar de usar o Q4 como chaveador dos capacitores C6 e C7. 

 

Então estes capacitores vão ficar sem o chaveamento do GND. Logo os capacitores não mais vão recarregarem.

Os drivers ficarão sem alimentação de 12V dos mosfets superiores.  

 

Mas perceba que os GND dos capacitores C6 e C7 e o GND dos capacitores C1 e C20 não podem ficar ligados juntos e tão puco no negativo da bateria, pois são GND flutuantes. São como fontes independentes. 

 

Aí neste circuito original, é usada uma técnica que produz um truque para gerar estas fontes independentes.

Essa técnica se chama de "Dual Bootstrapped MOSFET Driver" e você pode pesquisar esta palavra chave em inglês, pois vai achar muito assunto. 

 

Só que este truque aí usa os mosfets de baixo da ponte H npara chavear os GND dos capacitores de forma alternada, aproveitando o próprio PWM. 

No modo de operar da cadeira de rodas, haverá certos momentos em que o PWM ficará em 100% ou quase 100% por tempos prolongados. Por isso dará problema com a técnica que usa o truque. Os capacitores não se carregará corretamente do lado da ponte que estiver com PWM a 100%. 

 

É aí que precisa da fonte Flybaack. 

Mas não precisa de duas fontes Flybacks. Só precisa de uma fonte flyback com duas saídas isoladas. 

Só as saídas que são isoladas. 

Cada saída vai para um conjunto daqueles capacitores.