おはようございます。日々お騒がせしている木工職人（仮）リーダーです。
今日はFET回路を制御するためにショートするつながり方があるのでそれを防ぐための回路、つまり今日はロジックの塊を作っていたのです。で、作っていて実感したことは使われていない信号線をきちんとGNDに落としておかないととんでもない予期しないことが起こります（そこをきちんとしなければ結局FET回路は炎上するのですが）。で、結果はちゃんと動きましたよ。実際にモータを動かさずにLEDでやったので実感がいまいち湧きませんけど。それでそれに平行してFET回路を考えていたのですが、NchのMOS-FETを4回路Hブリッジ形にしてつないでもそれぞれがはじめから直列になっている2回路のうち一回路でも導通しているわけではないのでほかの絶縁されている状態にあればスイッチングができないMOS-FETは使用不可となります。タイミングの問題です。パラドックスですね。
今日ロボットの回路を作っていて思ったこと、
機体はモータなどを実際に動かして状態を確認することは目で確認できるほど容易で、人数が非常に多い。ソフトウェアにも強力なJTAGデバッガがあるし、プログラムが間違っていても大損害をこうむることはないしバックアップを取っておけば大丈夫。だけどハードウェアにはああ、使いやすいデバッガが欲しい……。そこで今回のロジック回路の検証のためだけに多数の入力信号のH/Lを確かめるまたは信号を出力するというものを自作して、結構役に立ちました。
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モーターのような大電流を制御するHブリッジをNchだけで構成するのは無理です。
NチャンネルはソースがGNDに接地された状態で、電源とドレインの間に負荷を挟む。
Pチャンネルはソースが電源に接続された状態で、ドレインとGNDの間に負荷を挟む。
よってHブリッジの高電位側はPチャンネル、GND側はNチャンネルを使う必要があります。
もしもNチャンネルを高電位側で使うと、そのNチャンネルを開くためにはゲートをモーター電圧よりも上げる必要があり、さらにそれが可能だとしてもモーターにかかる電圧は電源電圧よりも低く、FETで発熱を起こし効率が大幅に落ちます。
その他の注意点として、制御電圧は5V(あるいは3.3V等)で、モーター電源電圧よりも低いと思います。その場合、高電位側のPチャンネルのFETを制御電圧で完全にON,OFFするのは無理で、ゲートが半開きの状態になり正しく動作できません。
そこで、高電位側のPチャンネルを開閉するためにもNチャンネルを使う必要があります。
結果的にHブリッジを構成するのにPチャンネルが2つ、Nチャンネルが4つ必要です。
モータードライバ回路はOBがクラブに残した構成があると思います(先輩に聞いてください)。
FETをその他のものに交換する等は問題有りませんが、基本的に回路構成はそれ以外は無理だとおもいます。
わかっているのであればすいません。「NchのMOS-FETを4回路Hブリッジ形にして」と書いてあったので気になったので…
コメント by chibiegg — 2009年12月8日 @ 20:37