picとHブリッジ回路

質問

電子回路初心者で、今picを用いて
5相ステッピングモーターを駆動させる回路を
製作しているものですが、
Ｎ-ＭＯＳ-ＦＥＴとＰ-ＭＯＳ-ＦＥＴ各5個使用し
Hブリッジ回路を製作するところまでは出来たのですが、
各々のゲートにpicからの出力を入れたのですが、
picとゲートを全部繋ぐと、picの出力がおかしくなります。
一つだけだと思うとおりに出力してくれるのですが、何が原因なのでしょうか？
picは16F628A N-MOS-FETは2SK3510 P-MOS-FETは2SJ554を使用しています。どうか御指導よろしくお願いします。

また以下のサイトを参考にしています。
http://www2s.biglobe.ne.jp/~NAOTO/acs/lab/

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

planetです。
ｐｉｃの出力能力はかなりありますが、パワーＭＯＳ－ＦＥＴのゲート容量は数千ＰＦあります。
このゲート容量をチャージして飽和領域まで持ってきて初めて低ｵﾝ抵抗のスイッチングが可能になります。
これをいいかげんな駆動をかけるとＭＯＳ－ＦＥＴがリニア領域で動作して高いＯＮ抵抗のままスイッチングします。
駆動周波数を高くするとゲート電流はﾋﾟｰｸで数Ａに達します。
ＰＩＣの出力では足りません。
ＩＲ（インター）とかＳＴＭ（ＳＴマイクロ）などからＭＯＳＦＥＴのドライバがありますからそれをＰＩＣとＭＯＳのゲートの間に入れればいいのでは。
パワーＭＯＳ－ＦＥＴのゲート構造はメサ型ですので小さなＦＥＴを数千個並列に接続された構造ですから、当然ゲート容量も数千ＰＦになり1個あたりのＦＥＴのＯＮ抵抗が高くても並列にすることで今では数ｍΩのものもめずらしくありません。
だれでも、最初は失敗の連続で私もそうでした。
うまく解決するとたくさんの知恵になり、将来きっと役に立ちます。
どんどん失敗してそれを解決していくことは、本で読む知識をはるかに超越します。
経験は最大の武器でこれに理論武装すれば怖いものはない。
がんばってね。

お礼

貴重なアドバイスありがとうございます。
MOSFETドライバの使い方等について勉強したいと思います。

ありがとうございます。

回答No.6

noname#230359

だいぶ見えてきました。
・矩形波は何Hzですか？

＞picの出力がおかしくなります。　⇒　FETの出力？
＞picからの出力は正確に出ているのですが…
ここらへんの記述（矛盾）がわからず、判断がつきませんでした。

NチャンのドレインとPチャンのソースをつなげて、そこをオープン状態で見ていると判断します。
FETの出力容量も大きく（1300pF）、オシロの入力インピーダンスが10MΩとするとRC時定数は13msecにもなります。これ以上のスピードの矩形波は計算上は見ることが出来ません。

＞一つだけだと思うとおりに出力してくれるのですが、
出力が一つとは、電流の流れる経路が出来ていないので、FETが一つだけオンしている状態です。なので出力しているようにみえるのでは。
２つ以上で電流の経路ができるので、モーターの代わりにダミーとして抵抗などを入れて、FETに負荷をかけて試してください。
そのときの注意として、抵抗の許容電力に注意してください。

しつこいようですが、PチャンネルのFETは、インターフェース段としてトランジスタかFETを余分に付けていますよね？

Pチャンもドレインでした；；

回答No.5

noname#230359

回答（１）の補足を見て、まさかとは思いますが
Ｈブリッジの制御か配線に間違いがあって
ショートさせていませんか？

Ｈブリッジで良くあるミスですが
スイッチング電源を使っていればフの字特性に救われてる？
と勝手な推測ですが・・・

回答No.4

noname#230359

毎度ＪＯです。
質問者さんの先の投稿
http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?tid=113312&event=QE0004
この続きでしょうか？

他のサイトでも質問されているようですが、目的ははっきり見えてきません
リンク先にあるモーターのドライバーを製作するのですか？
ドライバーとは、コントローラの指令により、モータに流す電流を制御する事になります。

ＰＩＣで直接ＦＥＴをドライブするのは、得策ではありません、
通常はリンク先にある
http://www.sanken-ele.co.jp/prod/semicon/pdf/si-7510j.pdf
こんなＩＣでＦＥＴを制御します、
このＩＣの仕事をＰＩＣで肩代りするなら、質問者さんには少しハードルが高いように思います。

参考URL：

http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?tid=113312&event=QE0004 http://www.sanken-ele.co.jp/prod/semicon/pdf/si-7510j.pdf

補足

できれば、ICなしで回したいのですが、私には難しいですか…
目的としてはリンク先のようなドライバーを製作したいのですが、
もっと勉強してみます。
アドバイスありがとうございます。

回答No.3

noname#230359

再度お尋ねします。＾＾
・オシロで見ているときはモーターをつないでいるのでしょうか？
・そのとき、PICの出力はきちんと出ているのでしょうか？
・見ている信号は矩形波を作っているのでしょうか？

PLANETさんが貴重な意見を書いてくださっています。
５相ドライブの信号はドライバICに作らせるのが一番手っ取り早いと思います。
STマイクロには５相用のドライバICは無かったのですが、参考サイトにあるSI7510は使いやすそうですよ＾＾
STMはサンプルを即日に送ってくれます。IRFも商社を通してサンプルをくれます

補足

オシロスコープで見ている時はモーターは繋いでいません。
picからの出力は正確に出ているのですが…
信号は矩形波をつくっています。

出来ればICは使わずに製作したいのですが、
勉強してみます。

回答No.1

noname#230359

質問の内容だけでは判断できないのですが、
・モーターの駆動電圧は何Vですか？PICと同じ5Vとは思えないのですが？
　電圧が違う電源を使用しているのなら、インターフェースが必要です。

・「出力が１つだけだと思うとおりに出力…」これはモーターが動いていると言うことではないですよね？出力１つでは動かないはずなので。どこの出力をさしているのでしょう？

http://www.picfun.com/pic18.html
ここの改良版を見てください。

補足

モーターには24vかけています。

わかりにくい質問のしかたで申し訳ありません。
モーターにつないでいるわけではなく、モーターに繋ぐ部分をオシロスコープで電圧を測っているのですが、出力を一つにすると、24vかかるのですが、
全部繋げると電圧がかからなくなります。