H桥反激
抱歉,如果这个问题有点长,但是我还是谨慎地在问这个问题之前先讨论一下我所知道的最新技术。 问题 当使用H桥来驱动电机等的双向线圈时,我一直担心如何处理回扫电流的最佳方法。 经典返驰 经典地,我们看到以下电路,其中跨桥开关的反激二极管使驱动电流(以绿色显示)重新分配回电源(以红色显示)。 但是,我一直对这种方法一直很担心,特别是电源线中电流的突然反转如何影响稳压器和C1两端的电压。 循环反激 经典的替代方法是使用再循环反激。此方法仅关闭开关对之一(低或高)。在这种情况下,红色电流仅在电桥内循环,并在二极管和MOSFET中消散。 显然,这种方法消除了电源问题,但是确实需要更复杂的控制系统。 这种方法的电流衰减要慢得多,因为跨线圈施加的电压仅为二极管压降+ MOSFET的IR。因此,与传统方法相比,这是一个更好的解决方案,同时使用PWM来调节线圈中的电流。但是,为了在翻转方向之前将电流窒息,它很慢,并且将线圈中的所有能量作为二极管和mosfet中的热量倾销掉。 ZENER BYPASS 我还看到了经典的反激方法经过修改,以隔离电源并使用齐纳旁路,如下所示。选择齐纳二极管的电压要比电源轨高得多,但安全裕度要小于最大桥接电压。当电桥关闭时,反激电压被限制为该齐纳电压,并且D1阻止了回流电流返回到电源。 这种方法消除了电源问题,并且不需要更复杂的控制系统。由于它在线圈上施加了较大的反向电压,因此可以更快地消灭电流。不幸的是,它遭受的问题是,几乎所有的线圈能量都以热量的形式被浪费在齐纳管中。因此后者必须具有相当高的功率。由于电流更快地终止,因此该方法对于PWM电流控制是不希望的。 能源回收的齐纳旁路 我已经用这种方法取得了相当大的成功。 此方法修改了经典的反激方法,以使用D3再次隔离电源,但是,不仅仅使用齐纳二极管,而是添加了一个大电容器。现在,齐纳二极管仅起到防止电容器上的电压超过电桥上额定电压的作用。 当电桥关闭时,反激电流用于向电容器添加电荷,该电荷通常被充电至电源电平。当电容器充电超过电源电压时,线圈中的电流衰减,电容器上的电压只能达到可预测的水平。如果设计正确,则齐纳管永远不要真正导通,或者仅在电流处于低电平时才导通。 电容器上的电压上升会更快地消灭线圈电流。 当电流停止流动时,电荷和线圈中的能量被捕获在电容器上。 下次接通桥时,桥上的电压将大于电源电压。这样的效果是可以更快地对线圈充电,并将存储的能量重新应用到线圈中。 我在一次设计的步进电机控制器上使用了该电路,发现该电路显着提高了高步进率下的转矩,实际上使我可以更快地驱动电机。 这种方法消除了电源的问题,不需要更复杂的控制系统,并且不会浪费太多的能量。 虽然它可能仍然不适合PWM电流控制。 组合 我觉得如果您除了相位换相之外还使用PWM电流控制,则可能需要谨慎采用多种方法。对PWM部件使用再循环方法,或者对相开关使用能量回收器可能是最好的选择。 那么我的问题是什么? 以上是我所知道的方法。 使用H桥驱动线圈时,是否有更好的技术来处理反激电流和能量?