2013/04/22

FETモタドラ設計 その1 -設計概要編-

どうも、Nekosanです。


今まで何回かモータドライバについての記事を書いてましたが、回路設計メモを兼ねて、ブログ記事にしながら、設計をしようかと思います。


という訳で、第一号記事です。




まずは作ろうとしているモタドラの概要から。


概要
ブートストラップ方式によるNchMOSFETフルブリッジモータドライバ。

駆動対象:DCブラシモータ

電源電圧:12V~24Vより広範囲。

ドライブ電流:80A以上。

動作周波数:25kHz以上。

動作要件:燃えない。


こんな感じの目標を立てています。



ドライブ回路はFETでHブリッジ回路を用いて構成します。

FETをドライブするための回路には、市販のゲートドライバICを使用します。

使用ICはInternational Rectifier社の「IR2110」です。
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2110.pdf

Nchフルブリッジを組んだ場合は、ハイサイドのFETの駆動方法が課題ですが、このICはブートストラップ方式を用いて昇圧することで、少数の部品でハイサイドのFETを駆動することが可能です。

ブートストラップ方式を用いると、PWMのデューティー比の制限や、ハイサイドをONにし続けれないという制限もありますが、簡単に作れるので、この方式を採用しています。


このICのロジック入力は、ハイサイド、ローサイド別々なので、その前にロジック回路を設けます。

マイコンのピン数を抑えるために、1本のPWM信号でハーフブリッジを駆動するように、ロジックを構成します。

そうすると、上下段の切り替えにデッドタイムが必要なので、その回路も追加します。



今まで設計してきた回路は、前記事にも載せていた回路図の通りです。

この記事の説明では、アナログ回路の部分のみ書きました。

マイコン等、デジタル回路の方はまた今度です。


アプリケーションノートを見ながら回路設計をしたつもりですが、メモを取っていなかったので、確認を兼ねて、記事を書いていきたいと思います。




最初ですので、これぐらいで。

しーゆあげいん。

















あっ、目標期日を決めるのを忘れていました。

もうロボコンもシーズンに入るので、設計終了の〆切を決めたいと思います。

〆切は!
5/19!!

です。


これまでに設計を終えないと、実質ロボコンで使うのは厳しいので、これを目標に。


では今度こそ。

しーゆーあげいん!

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