高边开关驱动感性负载

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高边开关驱动感性负载 [复制链接]

 

高边开关驱动感性负载

常见的感性负载主要是电机,变压器继电器等,他们通常有线圈组成的部分,当驱动感性负载的时候高边开关的电流将缓慢的上升,直到达到额定的工作电流值.在驱动感性负载打开时候不可怕,可怕的是在感性负载关闭时候产生的能量.

上学的时候用继电器,老师可能会反复强调要在继电器的线圈上并联反向二极管,所以有想过为什么需要并联反向二极管吗?

典型的继电器线圈可以看做是电感和电阻的串联,如下图1所示.

图1:线圈模型

备注:电感值电阻值是我随意设置的

当高边开关打开给线圈通电时候,电流将会缓慢的上升,直到达到输入电压等于R1上的电压为止,打开LTspice输入仿真图如下图2所示.

图2:模拟高边开关驱动感性负载

仿真代码:

L1 Coil N002 10?R1 N002 0 100 V1 N001 0 10.7 V2 SIG 0 PULSE(12 0 1m 1n 1n 1m 3m) M1 Coil SIG N001 N001 AO6407 .model NMOS NMOS .model PMOS PMOS .lib C:\Users\xuyun\AppData\Local\LTspice\lib\cmp\standard.mos .tran 8M .backanno .end

仿真结果如图3:所示.

图3:仿真结果

当Sig从低的电压转换为高的电压时候,M1关闭,此时电感上的电流不能突变,于是V(Coil)上就产生一个负的电压,AO6407最大的Vds电压为-20V时候就会击穿.如下图4所示.所以仿真的结果并不准确.

图4:AO6407手册

虽然并不准确,我们也可以看看如果在线圈两端并联二极管的效果是什么样,是不是可以对M1进行保护.如下图5所示,仿真结果如图6所示.

图5:在线圈两端并联二极管

图6:仿真结果

看到图6的仿真结果,V(COIL)最低只有到-1V左右,没有产生非常负的电压,这样就保护住了M1的管子,此时线圈上的电流由D1承受.通过D1的放电路径就保护住了Ｍ1管子．

在高边开关的手册中，以EAS去表征这个参数，到底可以带多大的电感．

另外查看高边开关的内部架构时候发现，高边开关的内部DS存在钳位的保护，避免高边开关由于VDS过压造成的损坏．图７展示了BTS7008的内部架构．

图７:BTS7008 内部架构

广告：类比半导体HD7008 P2P BTS7008

但是内部的钳位二极管也不是可以无限度的去抗住这个能量，最大EAS就是最大能抗住的能量大小，计算方法如下所公式１所示．

公式１：

来自ｉｎｆｉｎｅｏｎ　BTS7008手册．

既然如此，那就知道，当后级感性负载的能量高于EAS那就带保护，如果低于EAS不带保护也问题不大芯片厂会给你保证．

另外看到个有意思的，高边开关配合普通MOS当Ｈ桥用见图８．既有电流采样又有自举电路，还带各种保护，还是挺有意思，驱动也不用那么麻烦．

图８：高边当Ｈ桥用

好了，今天就先聊到这里了，拜拜～

参考文档

BTS7008手册

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2024-3-17 08:18 上传

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仿真电路图

maychang

把所有【高边开关】中的【高】字改成【低】字，所有陈述依然正确。

xutong

maychang 发表于 2024-3-17 09:12 把所有【高边开关】中的【高】字改成【低】字，所有陈述依然正确。

感谢 maychang老师

振动试验仪器

什么叫高边开关，什么是低边开关，是H桥中的MOS管吗

振动试验仪器

第九张图上面两个管是半桥吗，半桥能这样从中间点输入，第一次见了，以前用法，中间连接点是输出端了

振动试验仪器

振动台功放的负载是电感负载，一个管子的输出电流在10A左右，按电感的电流不能突变，就是管子断开的瞬间就会在负载电感上产生几十KV高压了，因此在输出负载端就会并联MUR3040的二极管了

xutong

振动试验仪器 发表于 2024-3-17 11:32 什么叫高边开关，什么是低边开关，是H桥中的MOS管吗

高边开关一边是连接电源一边连接负载

底边开关一边连接接地一边连接负载

xutong

振动试验仪器 发表于 2024-3-17 11:41 第九张图上面两个管是半桥吗，半桥能这样从中间点输入，第一次见了，以前用法，中间连接点是输出端了

是图几？

maychang

振动试验仪器 发表于 2024-3-17 11:41 第九张图上面两个管是半桥吗，半桥能这样从中间点输入，第一次见了，以前用法，中间连接点是输出端了

楼主已经标注了【图1】到【图8】，你说“第九张图”，上哪里找“第九张图”？

振动试验仪器

点击图片，上面有图片的总张数和序号，共有九张，最后一个了

振动试验仪器

楼主标注的图八就是第九张图片，图片打开后上面有序列号码

振动试验仪器

刚才说管子断开，电感负载会产生反向电压，电感的电流还有时没有减小到零，这时管子导通了，这时电感变成什么负载了，就是导通瞬间电感的感应电压起什么作用

xutong

振动试验仪器 发表于 2024-3-17 13:43 刚才说管子断开，电感负载会产生反向电压，电感的电流还有时没有减小到零，这时管子导通了，这时电感变成什 ...

讲的好绕，画个电流走向图你应该就明白