H-Brücke

Hallo Leute,

habe mich nach dem Techniker dazu entschieden zu studieren und sitze nun an der Bachelorarbeit. Für eine Lageregelung (Kaskade aus: Lage, Drehzahl und Drehmoment) eines DC Motors (12V, 20A) soll ich verschiedene Konzepte für das Stellglied miteinander Vergleichen und im Hinblick auf eine Serienproduktion das geeignetste auswählen. Spannungsquelle ist eine 12V Batterie. Der "Gewinner" dieses Vergleichs soll dann als Prototyp in Form einer Adapterplatine aufgebaut werden.
Das Prinzip des Gleichstromstellers/Vierquadrantenchoppers ist mir bekannt.
Folgende Konzepte für das Stellglied -> H-Brücke möchte ich vergleichen:
  1. integrierte Vollbrücke
  2. zwei integrierte Halbbrücken
  3. diskrete H-Brücke (Gate-Treiber-IC für externe MOSFETs)
  4. komplett diskrete Schaltung
Gibt es noch mehr Konzepte oder sollte ich an den Konzepten etwas ändern?

Diese Konzepte sollen nun nach Kriterien deren Wichtigkeit noch festgelegt wird bewertet werden.
Kriterien die mir bisher eingefallen sind:
  • Kosten
  • Kompaktheit
  • Abwärme
  • Genauigkeit der Strommessung
  • Diagnose und Schutzfunktionen
  • Einfachhheit der Elektronik
  • Schaltungsaufwand
  • Planungsaufwand
Mein Problem ist das ich nur theoretische Erfahrung im Bereich (Leistungs-) Elektronik habe und nicht genau weiß ob man pauschalisierte Aussagen über diese vier Konzepte treffen kann. Kann man z.B. sagen das eine integrierte Vollbrücke Grundsätzlich mehr Abwärme erzeugt als zwei integrierte Halbbrücken?
Vielleicht findet sich hier jemand mit Erfahrung auf dem Gebiet, ich bin für jeden Hinweis dankbar.

Vielen Dank schonmal :)
 
> 20A

Auf jeden Fall macht das keiner mit gemischten PNP und NPN Transistoren, weil es keine guten PNP-Transistoren für 20A gibt.
Eigentlich kommen nur integrierte H-Brücken mit Mosfets oder H-Brücken mit diskreten Mosfets in Frage da man die mit kleinem Ron(Einschaltwiderstand) bekommt.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
... oder IGBTs.

Also die Abwärme, d.h. die Verluste, hängen NICHT davon ab, ob und welcher Teil der Schaltung integriert ist:
Das macht nur Planung und Aufbau komfortabler und da sind in der Regel schon viele Schutzfunktionen integriert.
Ob man mit diskretem Aufbau billiger kommt, muss man sich im Einzelfall anschauen.
 

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