He construido un circuito discreto H-Bridge para ejecutar un motor de limpiaparabrisas de 12V razonablemente robusto. El circuito está debajo (EDITAR: vea aquí para obtener un PDF más grande , StackExchange no parece permitirle expandir la imagen):
RM: Vea una imagen imgur más grande aquí : el sistema las guarda, pero solo se muestran en tamaño pequeño. También accesible a través de "abrir imagen en nueva pestaña"
Levantando la placa, comencé con el modo de ciclo de trabajo 100% (no PWM), y lo encontré funcional, así que comencé a PWMing uno de los MOSFET de canal N del lado bajo. Esto también parecía estar bien, aunque causó un calentamiento notable en el schottky del lado alto en el lado PWM del puente desde la punta inductiva.
Luego comencé PWM a los MOSFET de lado alto y bajo en un esfuerzo por disipar los picos inductivos de manera más eficiente. Esto también (con lo que probablemente fue una cantidad excesiva de tiempo muerto), parecía estar funcionando bien, con el diodo del lado superior manteniéndose frío.
Sin embargo, después de ejecutarlo durante un tiempo usando un interruptor para variar el ciclo de trabajo en vivo, bajé la velocidad de aprox. Ciclo de trabajo del 95% al 25%, algo que había hecho varias veces antes. Sin embargo, en esta ocasión, hubo un estallido de alta corriente repentina y repentina, y los controladores MOSFET TC4428A habían explotado.
Estos fueron los únicos componentes que explotaron: los MOSFET en sí están bien, así que estoy descartando cualquier muppetry de disparos de mi parte. Mi mejor explicación hasta ahora es una cantidad excesiva de retroceso inductivo, o (más probablemente) demasiada energía regenerativa del motor que desacelera para que la fuente de alimentación pueda lidiar. El TC4428A tiene la clasificación de voltaje más baja dentro del puente (18 V, máximo absoluto 22 V), y creo que el voltaje ha aumentado demasiado alto demasiado rápido.
Estaba ejecutando el lado de 12V de esta placa desde una fuente de alimentación lineal de mesa antigua, con cables relativamente largos entre ella y la placa. Me imagino que esto no fue realmente capaz de disipar el aumento de voltaje.
No creo que los TC4428A se hayan sobrecargado en términos de carga dinámica de los MOSFET; Estaba PWMing a una velocidad relativamente baja (alrededor de 2.2kHz), y los MOSFET en sí mismos no tienen una carga de puerta total particularmente alta. Parecían mantenerse frescos durante la operación, y además, los controladores A y B explotaron, a pesar de que solo el controlador B era PWMed.
¿Mi hipótesis parece razonable? ¿Hay algún otro lugar donde debería estar buscando? Si es así, ¿es la aspersión liberal de algunos diodos TVS robustos alrededor de la placa (en la entrada de la fuente de alimentación y entre los terminales de salida del puente) una forma razonable de lidiar con la condición de sobretensión? No estoy seguro de querer pasar a una configuración de tipo de resistencia de frenado conmutada (es solo un "pequeño" motor de engranajes de 2.5A o más de 12V ...).
Actualizar:
He colocado un TVS de 1500W en los terminales de suministro de 12V (un SMCJ16A ); Esto parece estar sujetando la sobretensión durante el frenado a poco menos de 20 V (esto muestra el voltaje de suministro; se ve una forma de onda idéntica entre las puertas MOSFET y 0 V):
No es bonito, y probablemente aún sea demasiado alto (el voltaje de sujeción del SMCJ16A es de 26 V a la corriente máxima: 57 A, mientras que nuestro TC4428A absoluto máximo es de 22 V). He pedido algunos SMCJ13CA y colocaré uno en el suministro y otro en los terminales del motor. Prefiero temer que incluso con un TV de 1.5kW no va a durar; puede ver que parece estar apretando durante unos 80 ms aproximadamente, que es un período largo para un televisor. Dicho esto, parece mantenerse fresco. Por supuesto, con la carga real en el eje ... tal vez pueda estar implementando una solución de resistencia de frenado conmutada después de todo.