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ブラシモーター Hブリッジ ハイサイド ブートストラップ

はい、というわけで、船外機の向きを自動で変えるのに
ホムセンの電動ドライバーを改造してくっつけようとしてますw

んで、その電動ドライバーをマイコンで操作したいので
必然的にFETかなんかでHブリッジを組むわけですが
ハイサイドはPchのMOSFETを使うと楽なんですが
なんかちょっとムクムクしてしまい、ブートストラップでハイサイド電源を作ってみたくなりました。

というか、ドライバーICを買って、電動ドライバーを動かそうとしたんですが
なんか電動ドライバーがピーピー言うだけで、全然動きませんw

いろいろ調べたら、なんと突入電流が8Aもありまして
ドライバーICの定格は3Aくらいで、全然足りなくて
で、保護回路が働くと、なにやらピーピー鳴るようですw

じゃあしょうがないというわけで、ドライバを自前で実装です。

マイコンの方でのんびり操作してやれば、貫通電流で燃えることもないでしょうし
そもそもクリティカルな制御が必要でもありませんので。

で、元に戻りましてハイサイドの電源なんですが
なにやら、ハイサイドの電源はブートストラップという手法で作り出すらしいんですね。

前々から見てはいたんですが、なにやらよくわかりません。
分からないのは、ドライバーICを使った説明ばかりが出てきて
ディスクリートで組むとどうなるかというページがないんですよね。

なので、LTspiceでディスクリートで組んでみてようやくわかりました。

ブートストラップ

やはりどの説明にも出てくる、ダイオードD1とコンデンサC1です。

これが、スイッチM1がOFFの時に赤線のように電流が流れまして
C1に充電されるんですね。

で、その次にM1がU1のフォトカプラによってマイコンかなんかからONになりますと
M1の下の電圧ががほぼ12Vまで上がります。

そうなると先ほど充電したC1の下側電圧でもありますので
自動的にC1の上は対GNDすると24Vくらいになるわけです。

そうすると、M1のゲートに欲しい10Vくらいの電圧がゲットされるという塩梅。

なんとも不思議な仕組みなので、ブーツの靴紐を持って空中に浮かぶようなイメージで
ブートストラップとか言われるらしいです。

と、ようやく、わかりましたよ。
ああ、すっきり。

で、ですね、この方式です、M1がパタパタしないと
充電電力がすぐなくなっちゃうんですね。

なので、定期的にC1にチャージしてやらないといけません。
まあ、ここらも、人に分からない程度にOFFにしてやればOKっぽいんで
大丈夫でしょう。







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  1. 2015/09/20(日) 03:19:46|
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