H桥电路中，电机反电动势引发的问题
电动机型号Z5D120-24GUoutput：120W
VOLTAGE:24V
SPEED:3200RPM
CURRENT:7.2A
自己设计的电机驱动电路，使用的是H桥（2个P沟道MOSFET，两个N沟道），关于电机的反电动势防治问题，自己想在桥上加4个二极管。
问题出来了：
1、若加二极管，二极管的耐压值与电流值该咋选？
2、“反电动势与电机的转速有关”，这个关系可以用公式说得更清楚吗？
3、产生的反电动势，如果电动机停转的时候，同时将电动机的两个端子断开，与两个端子不断开（有电流回路）情况相比，哪个更安全呢？
4、http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1120867&bbs_page_no=1&search_mode=1&search_text=H桥&bbs_id=9999
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_39/ourdev_642073NF7MF8.png
(原文件名:ourdev_292473.png)
这位老师的帖子，H桥上么有加4个二极管，是否可以？ 自己说的这个“反电动势”的概念是不是不正确？
电机停了还叫“反电动势”？是不是叫“放电电压”？ 渴望大家说句话呀。。。
呵呵 呵呵 功率MOS管本身就有一个二极管，你的应用电流也不太大所以没太大必要加外置二极管 回复【4楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
最高电流可以达到7.2A，在负载情况下，一般在4-5A。。。
vivalite老师
您看，需要加不？您看电机关闭时的冲击电流大概有多大？ 一般电机电感量都不大，冲击很小，只要你的吸收电容够大就没问题。
不过用在航模上推荐关闭时不要立刻切断电源，而是用PWM从当前值平滑变到0然后再关电源，这样基本上不会产生冲击。 回复【6楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
您说的这个关闭方法很好，。。呵呵，谢谢
在实际测试中，我还有一个疑惑：
实验用的是SS1794型可跟踪直流稳定电源，使用+24V输出，通过H桥接入电机，发现电机两端电压比稳定电压源供给电压小了1v
我就在想，倘若用蓄电池供电（要求用蓄电池），那蓄电池的电压岂不是也要被拉低？vivalite老师，在您的那个电路中，是否是将电池（VS +48V）直接接入电路中，还是有什么稳压处理？
./emotion/em002.gif 回复【7楼】413568959 猪的传说
回复【6楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
您说的这个关闭方法很好，。。呵呵，谢谢
在实际测试中，我还有一个疑惑：
实验用的是ss1794型可跟踪直流稳定电源，使用+24v输出，通过h桥接入电机，发现电机两端电压比稳定电压源供给电压小了1v
我就在想，倘若用蓄电池供电（要求用蓄电池），那蓄电池的电压岂不是也要被拉低？vivalite老师，在您的那个电路中，是否是将电池（vs +48v）直接接入电路中，还是有什么稳压处理？
./emotion/em002.gif
-----------------------------------------------------------------------
你的H桥对应上下桥没有全部打开吗？Mos管的压降不会这么厉害的。检测对应开启的上下桥MOS栅极电压，开启时应该不低于9V，如更低可能你的驱动部分出了问题 回复【8楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
上桥：IRF4905，P沟道
下桥：IRF3205，N沟道
VS=23.0V
导通时测定：上桥G极0.2V，下桥G极22.3V vivalite老师
其实自己关心电压少了1V多，是担心蓄电池是否可以直接接入VS端，而不必加任何处理 回复【9楼】413568959 猪的传说
回复【8楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
上桥：irf4905，p沟道
下桥：irf3205，n沟道
vs=23.0v
导通时测定：上桥g极0.2v，下桥g极22.3v
-----------------------------------------------------------------------
上P下N的配置就不能用楼顶的图了，那个是上下均是NMOS的
MOS管一班Vgs电压不超过20V，你的已经超过了，我觉得有长时间运行可能会烧管子。一般Vgs控制在10~15V以内为佳。 回复【10楼】413568959 猪的传说
vivalite老师
其实自己关心电压少了1v多，是担心蓄电池是否可以直接接入vs端，而不必加任何处理
-----------------------------------------------------------------------
发上你的电路图我们才能分析问题。 回复【12楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
刚看到您的留言。。。您是凌晨两点还没有睡？很伤身体的。。。
刚画好了自己的面包板上的测试电路。。。呵呵
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_39/ourdev_642417Y4GDZF.jpg
(原文件名:123.jpg)
请vivalite老师和路过的各位老师多多指教。。。 回复【13楼】413568959 猪的传说
回复【12楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
刚看到您的留言。。。您是凌晨两点还没有睡？很伤身体的。。。
刚画好了自己的面包板上的测试电路。。。呵呵
(原文件名:123.jpg)
请vivalite老师和路过的各位老师多多指教。。。
-----------------------------------------------------------------------
哦~ 谢谢，其实那时是我的下午2点，我在加拿大。
这个电路我觉得有误导通的可能，比如PWM脉宽比较窄的情况下电机内的电流可能是断续的，电流反向造成下管导通，这时上管再导通线圈内的电流不能立即停止，下管继续导通，有可能导致短时间的同桥直穿短路。另外MOS管GS级压降都超过了20V，这样也很不好 回复【15楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
有时候人就觉得没了精神动力，于是陷入一点苦闷，刚才的我就是这样。可是，刚刚看到vivalite老师的点评，自己突然有了精神。
马上改，改完后发图再请教vivalite老师和路过的大家！ 回复【15楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
“MOS管GS级压降都超过了20V，这样也很不好”根据vivalite老师的建议，修改如下电路：
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_39/ourdev_642487ZJN4VW.jpg
(原文件名:v老师点评后修改.jpg)
“这个电路我觉得有误导通的可能”自己觉得若要将此避免，看来得舍弃掉自己的这个方案，改用4个信号输入，而不是现在的2个。vivalite老师觉得呢？ 不知道这样设计的主要目的是什么，改过的设计依然有误导通风险和Vgs过高的问题，虽说可以尽量修正但最终版使用的原件可能和4输入H桥差不多。我觉得最好采用经过广泛实践证明的4输入H桥可靠些。
4输入H桥也有上P下N的配置，在低功率应用中有电路简单成本低的优点。 回复【18楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
新加入的R4 R8 R11 R12当分压电阻，以降低Vgs。。。
另外，自己又改了4输入的电路，不知道这个问题咋样
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_40/ourdev_642686J47AOY.jpg
(原文件名:v2.jpg) 回复【18楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
自己还有一个疑问
也向路过的各位老师请教了。。。
这个驱动电路使用蓄电池供电，倘若将蓄电池直接接入+24V处，而不加任何处理，是否妥当？电机运转时，是否会将电池电压拉低。。 引用图片【19楼】413568959 猪的传说
-----------------------------------------------------------------------
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_40/ourdev_642686J47AOY.jpg
(原文件名:v2.jpg)
R3 R6太小，最好换成10K。1N4007可以去掉，因为导通速度还没MOS管快，基本不起作用。
下桥放电速度太慢，如果你的斩波频率稍高很可能进入线性区大量发热。
下桥可以参考一下我的设计
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_40/ourdev_642709YLAWAH.jpg
(原文件名:Untitled.jpg) 回复【20楼】413568959 猪的传说
回复【18楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
自己还有一个疑问
也向路过的各位老师请教了。。。
这个驱动电路使用蓄电池供电，倘若将蓄电池直接接入+24v处，而不加任何处理，是否妥当？电机运转时，是否会将电池电压拉低。。
-----------------------------------------------------------------------
电池直接接在24V上。电机运转时，是否会将电池电压拉低 主要看你的电池选型级放电能力如何了。
你的电路还忘了吸收电容。上下桥都要加我上贴中C308这样的高频吸收电容，另外主24V上还要加2200uF低ESR的电解电容并100nF旁路小电容 非常感谢vivalite老师！
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_40/ourdev_642796FVB833.jpg
(原文件名:谢谢.jpg)
自己上午去图书馆查资料，这种相关的资料还是少，再加上自己基础薄弱，呵呵，没有看出点啥。。。回来看到vivalite老师的点评，茅塞顿开！
问题琢磨消化中。。。 回复【22楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师：
您好！
按照您的指点，我修改了电路，并做了PCB板。呵呵，在我要写PWM程序的时候，发现自己应该将PWM的开关控制在上桥，对应侧下桥应常导通，可是，自己却把硬件做成上桥常导通，下桥加入PWM。木已成舟，只能用这版硬件做测试。测试中发现如下问题：
1、上桥的波形明显不如下桥；
2、上桥（P沟道）在PWM频率（1.5khz）下有“声音”，一开始焊接电路时还烧了一个IRF4905，但是，后来没有烧；
3、电机由“停止”状态，进入开启状态，程序是将PWM的频率由0往目标值（1.5khz）递增，此时电路上的声音也最大，而且稳压电源似乎声音特大，我看了一下示波器，有抖动。
vivalite老师，对于问题1，自己打算使用下桥的思路，使用N沟道的思路，这样产生的方波也会比现在要好；
对于问题2和3，自己还真没有思路，vivalite老师，您觉得出现这些情况，该是什么原因，该咋样解决呢？ good 回复【25楼】wers_l
-----------------------------------------------------------------------
what is the meaning of "good"?
./emotion/em008.gif 续流二极管的存在是必要的，而且这个二极管不能简单的用MOSFET的体二极管取代。4007也不行，速度忒慢。
另外，续流管的压降需要小于MOSFET的体二极管的压降，不然接了也是白接。以你的工作电压而言，肖特基是最佳的。
你前面画的MOSFET驱动电路都不怎么样，应当学习21楼灰机的图。如果去掉那个R311，便是用TTL电平直接驱动绝缘栅器件的标准电路。这个电阻会把12V电源引到不该去的地方。
最后，我个人不建议在H桥中使用PMOS。上臂使用PMOS的原因很简单，参考点是VCC，驱动方便，若换成NMOS的话需要悬浮电源甚至隔离电源。但VCC是会随着斩波而波动的，也就意味着VGS是波动的。你可以加粗你的电源线，加大VCC的储能电容，但这都不是根治的办法。
个人推荐你用自举电路，或者干脆用隔离电源，而不是去相信VCC这个貌似不会变化的参考点。 回复【24楼】413568959 猪的传说
回复【22楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师：
您好！
按照您的指点，我修改了电路，并做了pcb板。呵呵，在我要写pwm程序的时候，发现自己应该将pwm的开关控制在上桥，对应侧下桥应常导通，可是，自己却把硬件做成上桥常导通，下桥加入pwm。木已成舟，只能用这版硬件做测试。测试中发现如下问题：
1、上桥的波形明显不如下桥；
2、上桥（p沟道）在pwm频率（1.5khz）下有“声音”，一开始焊接电路时还烧了一个irf4905，但是，后来没有烧；
3、电机由“停止”状态，进入开启状态，程序是将pwm的频率由0往目标值（1.5khz）递增，此时电路上的声音也最大，而且稳压电源似乎声音特大，我看了一下示波器，有抖动。
vivalite老......
-----------------------------------------------------------------------
上桥波形不好应该和你在上桥还是下桥做PWM是没关系的。采用上桥PWM的一个好处是电机一端对地波形是线性X=Y，便于增加指针型转速表；下桥PWM电机一端波形是V型，不方便加指针型转速表，别的没什么区别。
检查一下你的电路，用示波器看一下上下桥栅极驱动电压开通关断是否处于线性区。
1.5KHZ有声音是正常的，你的频率太低了，电流在电机线圈里不连续，会产生机械振荡也会发热，最好把频率提高10倍。再有频率过低的话你如果采用上下桥都是N管的驱动配置，上桥N管因为电容自放电可能导致栅极驱动电压不够，提高频率和采用上桥PWM是根本解决方案（如果你采用的是上P下N则只提高驱动频率）。 回复【27楼】Sullivan奥沙利文
续流二极管的存在是必要的，而且这个二极管不能简单的用mosfet的体二极管取代。4007也不行，速度忒慢。
另外，续流管的压降需要小于mosfet的体二极管的压降，不然接了也是白接。以你的工作电压而言，肖特基是最佳的。
你前面画的mosfet驱动电路都不怎么样，应当学习21楼灰机的图。如果去掉那个r311，便是用ttl电平直接驱动绝缘栅器件的标准电路。这个电阻会把12v电源引到不该去的地方。
最后，我个人不建议在h桥中使用pmos。上臂使用pmos的原因很简单，参考点是vcc，驱动方便，若换成nmos的话需要悬浮电源甚至隔离电源。但vcc是会随着斩波而波动的，也就意味着vgs是波动的。你可以加粗你的电源线，加大vcc的储能电容，但这都不是根治的办法。
个人推荐你用自举电路，或者干脆用隔离电源，而不是去相信vcc这个貌似不会变化的参考点。
-----------------------------------------------------------------------
2点不太苟同：
1 R311的作用是上电单片机状态不定时截止Q302以保证功率管不会误导通，上电以后就不起作用了。如果只是做实验可以去掉，但做产品建议保留。
2 4007速度太慢是真的，基本上等4007导通时反向电动势都过去半天了，不如不用。
LZ的应用功率比较小，个人经验看<400W没有必要采用续流二极管，MOS体二极管足够。 回复【29楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
灰机猫咪你好。
你所上的驱动电路图是低端驱动绝缘栅的电路。比如说驱动电平为5V或者3.3V，那么12V倒灌进来会不会对IO口造成损坏？若是基于上电状态的考虑，我倒是建议把R311接在驱动信号的电源上。如果说信号电源在上电时要滞后于功率部分，那么我个人宁可采取其他办法保证这条不再成立，比如增加一级功率电源总开关，并由驱动信号电源来控制，达到错开上电时间的目的。
其实MOSFET的体二极管是不是能作为续流使用，主要要看其斩波频率。如果是低压工作，而且斩波频率很低，比如只有1~5K，体二极管是可以使用的。如果斩波频率过高，那么基于避免dv/dt失效的考虑，建议还是屏蔽体二极管。屏蔽掉体二极管有助于大幅提高dv/dt耐量。
MOSFETdv/dt失效相关文章可以参考《现代电力电子器件及其应用》华伟、周文定。ISBN 7-81082-032-X/TN.2
我曾经亲身体会过MOSFET在15~20K，200~400V斩波时所遇到的种种麻烦，除了dv/dt失效就是结间电容带来的误导通，总之麻烦得很。再说就跑题了，打住。 回复【30楼】Sullivan奥沙利文
回复【29楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
灰机猫咪你好。
你所上的驱动电路图是低端驱动绝缘栅的电路。比如说驱动电平为5V或者3.3V，那么12V倒灌进来会不会对IO口造成损坏？若是基于上电状态的考虑，我倒是建议把R311接在驱动信号的电源上。如果说信号电源在上电时要滞后于功率部分，那么我个人宁可采取其他办法保证这条不再成立，比如增加一级功率电源总开关，并由驱动信号电源来控制，达到错开上电时间的目的。
其实MOSFET的体二极管是不是能作为续流使用，主要要看其斩波频率。如果是低压工作，而且斩波频率很低，比如只有1~5K，体二极管是可以使用的。如果斩波频率过高，那么基于避免dv/dt失效的考虑，建议还是屏蔽体二极管。屏蔽掉体二极管有助于大幅提高dv/dt耐量。
MOSFETdv/dt失效相关文章可以参考《现代电力电子器件及其应用》华伟、周文定。ISBN 7-81082-032-X/TN.2
我曾经亲身体会过MOSFET在15~20K，200~400V斩波时所遇到的种种麻烦，除了dv/dt失效就是结间电容带来的误导通，总之麻烦得很。再说就跑题了，打住。
-----------------------------------------------------------------------
我觉得你可能过虑了。普通单片机IO口均有钳位二极管，12V进来有12-5=7V或12-3.3=8.7V要变成功耗在二极管上消耗掉。我的下桥电路里R301是22K，12/22K=0.54mA， 0.54mA*8.7=4.74mW，远远低于一般单片机封装500mW的功率上限，不会对单片机本身造成任何不利影响。这个电路已经用在电动车控制器上超过4年，出货量超数千万目前我还没见到任何证明这个下桥电路会损坏MCU的先例。实际上我们设计的霍尔信号输入电平也是12V，而单片机是5V，从产品定型到现在IO口一直没坏过。MCU用过PIC、AVR、Renesas，除非进水整个版烧掉以外基本上没有坏的。
200-400V MOSFET属于高压应用，我也不会建议用MOSFET体二极管做续流。楼主的驱动电压低、功率小，电机达到最高转速时反电动势等于电源电动势，反向电动势的瞬间功率P=0.7*(24/((24+(-24))/7.2))=2.52W，反电动势出现非常短暂，实际积分后的有效功率更少（没有电机电感数据无法计算，但估计反电动势造成的有效功率只有2.52W的1/5~1/2）。楼主不用续流二极管应该是不会有问题的。
如果仍然担心反电动势造成发热的问题，可以采用同步整流驱动（之前没说是怕把楼主搞糊涂了），MOSFET的压降等于电流与通态电阻的乘积，电流小时MOSFET比固定压降的肖特基更有优势，楼主的应用如果采用同步整流驱动可以把压降做到0.1V~0.2V，即使MOSFET的反向恢复速度没有肖特基快也可以依靠低压降的优势大幅降低发热量。 回复【29楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
谢谢两位老师！
在网上的一个帖子上，看到MOSFET前端输入的方波如果波形不好，就会导致MOSFET有声音，自己的电路波形图如下：（其实自己本要用N沟道的，但后来用了P，P却没有N的波形优化电路，所以波形不好是正常的）
ourdev_652959MYVAXH.doc(文件大小:6.85M) (原文件名:数据分析.doc) 还有，网上说声音是来自电容，而不是MOSFET
自己对此表示怀疑，因为一开始电源端得两个电解电容并没有安装，但似乎仍有声音，那会儿不知道为啥，烧了一个P沟道（一上电就经常有声音，还有味道） 是MOSFET的声音。你的频率太低了，电流不连续对电源的压力也很大，所以电源也会响。（一些差点的电源会烧掉） 好吧，超过4年，出货量超数千万都没有问题那么就继续用下去吧。 回复【34楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
自己发现了一个问题
就是电路中那个1MF电容，在系统断电后，它却要大量放电，导致系统中其它元件（例如：蜂鸣器）不能迅速断电，使蜂鸣器发出短暂的声音。
自己是从蜂鸣器断电发声的现象推理到这个电容上的，不知这个解释对否？另外，vivalite老师，这一现象该如何避免呢？ 蜂鸣器应该是单片机通过一个三极管推动的吧，可能掉电到一定电压时单片机IO口输出了个高/低电平，所以蜂鸣器就叫了一下。也有可能是电压降低过程中程序跑飞逻辑混乱造成的 回复【37楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
如果1MF电容上电压表测得其电压在缓缓降低，然后到0V，这样的话，是否可以认为是该电容放电导致的？
而且蜂鸣器的声音与电压下降是同步的。。。 vivalite老师
关于在上桥还是下桥使用PWM开关波的问题，自己以前认为这如同家用电路中的火线与零线，电灯的开关不是要求放在火线上吗？换做电动机，不是也得把PWM开关放在其正极处吗？ 回复【37楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
这是下桥PWM的波形，示波器触点在47欧电阻R310上。
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_42/ourdev_653508LHVK8F.jpg
(原文件名:100006348924768.jpg) 回复【38楼】413568959 猪的传说
回复【37楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
如果1mf电容上电压表测得其电压在缓缓降低，然后到0v，这样的话，是否可以认为是该电容放电导致的？
而且蜂鸣器的声音与电压下降是同步的。。。
-----------------------------------------------------------------------
我觉得电容电压下降和蜂鸣器必响没有必要联系。你可以试试把电容去掉，用旋钮可调电源从24V缓缓调到0V，估计到了一个点蜂鸣器也会响。这有可能是你电路设计和/或编程的问题。 回复【39楼】413568959 猪的传说
vivalite老师
关于在上桥还是下桥使用pwm开关波的问题，自己以前认为这如同家用电路中的火线与零线，电灯的开关不是要求放在火线上吗？换做电动机，不是也得把pwm开关放在其正极处吗？
-----------------------------------------------------------------------
最好放在正极处，这样PWM<50%时电机上不会产生高电平的浮动地。不过也不是必须的，PWM放在负极也不是不可以。 回复【40楼】413568959 猪的传说
回复【37楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
这是下桥pwm的波形，示波器触点在47欧电阻r310上。
(原文件名:100006348924768.jpg)
-----------------------------------------------------------------------
大体看还是不错的 回复【41楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
我觉得您说的对。。。
因为蜂鸣器是NPN三极管控制的。如果单片机没有给NPN三极管一个高电平，那么即使电容放电，也不会响。 回复【41楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
我把1000UF电容去掉，系统断电一个晚上，尽早来开机-关机，蜂鸣器没有声音。。。
但是，昨天下午有一点声音，但比加上1000UF电容要弱很多。并且，加电容，几乎都响。 然后，自己把电源电压从24V逐渐到达0，在这一过程中（稳压芯片7815、7805），系统无声音。。。
但是
当从新24V开机，再关机，有声音。。。。O(∩_∩)O~ 用示波器单次捕捉功能查查你的单片机是不是电压过低时给了驱动蜂鸣器的三极管一个高电平。
如果你用的是AVR单片机则打开BOD中断，电平设个4.3V，看看还响不响。
（部分AVR有个硬件BUG，电压缓慢下降会使单片机锁死，开BOD也没用，必须完全断电再通电才能解决。） 回复【47楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
我的单片机型号MEGA8L 而且PWM频率只能到达1.5K左右 回复【47楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
呵呵，没有捕捉到
我的三极管是NPN,我想换成PNP的，这样声音也许会大一些，而且，低电平才使蜂鸣器响 BOD自己是在双龙烧写器里设置的，为4.0V
另外，自己的程序是这样设计的：上电后，蜂鸣器鸣响3S，刚才自己把这段代码屏蔽，发现在没有1000UF电容时，关机是没有声音的，而在加上1000UF电容后，声音也几乎没有。 鉴于这一点，自己把这段代码之前加上一段延时，效果好了很多。 有点掩耳盗铃的感觉。。。呵呵 有可能关机时的脉冲干扰或其他原因使程序跑飞重启了，蜂鸣器才像开机一样响了一下。
ATMEGA8L即使8MHz主时钟也是可以做到15KHZ的PWM频率的。8位时钟Prescaller=2情况下CTC、PWM Normal/Fast模式15.625kHz；8位时钟Prescaller=1情况下PWM Phase Correct模式PWM15.686kHz mark! 回复【54楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
嗯，。。呵呵，自己设置了3种占空比，也就说，有个中断计数，并不是直接产生PWM波。这样算算，也就1.5K了。。。 回复【54楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite老师
自己感觉有问题啊。。。
这个电路的P沟道已经烧毁了2个了，G D S 三个引脚全部导通了。。。
您觉得这是什么原因呢？
对了，自己发现刚才这个P沟道的同侧的N沟道上的开关波形，方波上有重影现象，不知道这和P烧毁有关系吗？ vivalite老师
刚才P烧掉的时候，我是用电阻代替直流电动机的。 还有，自己在前端电路中设计了门逻辑防死区电路。 回复【59楼】413568959 猪的传说
-----------------------------------------------------------------------
自己刚才说的不清楚，回复【21楼】vivalite
引用图片【19楼】413568959 猪的传说
-----------------------------------------------------------------------
(原文件名:v2.jpg)
引用图片
r3 r6太小，最好换成10k。1n4007可以去掉，因为导通速度还没mos管快，基本不起作用。
下桥放电速度太慢，如果你的斩波频率稍高很可能进入线性区大量发热。
下桥可以参考一下我的设计
<ce......
-----------------------------------------------------------------------
自己刚才说的不清楚，这个电路的情况就是这样，开关PWM在下桥。
先让Q3产生PWM，Q4常通，（Q2关，Q5关）过了一会儿，Q2发烫，停机后测试，发现其Q2引脚全导通了。 关于P沟道MOSFET，自己过去主要注意Vgs，是不是Vgd也有影响？ 可以用电阻做实验，但最好采用可调限流的稳压电源，最大不让电流过30mA，即使短路你的MOS也不会烧。
你提到设计了门逻辑防死区电路，我不知道这是不是课程设计项目必须要的，这一部分电路你要先确保能正常工作。你提到驱动波形重影的现象很有可能和你的防死区电路工作非正常工作有关，也许是焊接问题，也有可能是设计问题。
防死区低压低功率应用通常不需要硬件，直接用AVR输出带死区PWM就行了，这样驱动电路简单可靠成本低。没有成本限制的话可以用2个IR2103取代你的全部驱动+防死区电路。 回复【62楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
嗯，自己当时用硬件防死区是觉得硬件可靠。。。明天我先查查门逻辑与“重影”的关系。。。
另外，vivalite老师
您觉得P沟道（未工作的那个P沟道）会烧毁，这是啥原因？ 假设1=工作，0=不工作
H桥工作状态
1 0
0 1
或
0 1
1 0
未工作的PMOS的下桥肯定处在导通状态，这时如果误开启则会出现同桥上下短路的现象（如下）
1 1
1 0
同桥短路电路巨大所以肯定会烧。 老师的意思是，关键在于“误开启”。。
“未工作的PMOS的下桥肯定处在导通状态”----PMOS的下桥信号要么是导通于地，要么是悬空24V，也就是说，而PMOS的开启关键在于Vgd的压差，当“导通于地”，肯定不会导通，；当“悬空24V”，可能电路中的电感起作用，将此24V电压助推到24V以上，导致Vgd的压差合适，发生误导通。
老师，这样分析合理吗？若有分析漏洞，老师，那您觉得该是咋样呢？ 回复【64楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
老师的意思是，关键在于“误开启”。。
“未工作的PMOS的下桥肯定处在导通状态”----PMOS的下桥信号要么是导通于地，要么是悬空24V，也就是说，而PMOS的开启关键在于Vgd的压差，当“导通于地”，肯定不会导通，；当“悬空24V”，可能电路中的电感起作用，将此24V电压助推到24V以上，导致Vgd的压差合适，发生误导通。
老师，这样分析合理吗？若有分析漏洞，老师，那您觉得该是咋样呢？ H桥工作状态
有一个很重要的条件就是不能直接通，如果直接通的话就会烧坏管子，有一点对MOS管的控制一定要到位，不然你一定烧管子或是功耗很大 你的电路测试时用电阻模拟电机，电阻是不会有什么电感的，所以不会发生将总线电平推高的现象，这种情况下还烧管，怀疑电感作用造成误开启的推理不成立。
我觉得现在光去分析是没用的
先把MOS管去掉用示波器仔细看看每个桥上下MOS驱动波形是否正常、是否有导致短路的重叠存在，这些都确定无误了再怀疑别的。 不加 续流二极管？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？ 回复【69楼】liulingo
-----------------------------------------------------------------------
没有加 回复【68楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
同侧桥波形测试：
CH1：N沟道G端
CH2：P沟道G端
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_42/ourdev_655037TDGRTR.jpg
(原文件名:1 2B.jpg)
vivalite 老师
自己的电路这几天一直工作得好好地，似乎没有这种现象，前几天都一直用电机直接运行，我一次运行1个小时，都没有问题，只是占空比最低的一路PWM（共3路）发热较其它两路大，昨天出了这事，我很郁闷，也许是一只P烧了，结果电路的波形这么糟糕，我现在就去市场买个P沟道，换上再测。。。 有时候一烧就烧掉好几个管子，PMOS一路驱动用的晶体管都应该查一下了 学习下！ 回复【72楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_42/ourdev_655252SRSDR9.png
(原文件名:有重影的错误的波形.png)
老师
呵呵，重影部分好像不是真正意义上的重影，是自己的视觉效果。经过分析，图片如上。
该波形的宽度不一定，所以在示波器上快速显示的时候，感觉有重影。
并且，在程序上经过修改，波形就没有“重影”了。因此，自己觉得，这重影不是干扰。
老师，您觉得这个分析成立吗？ 看错是有可能的。我觉得你必须同时抓上下桥的驱动波形才能分析有没有造成短路的波形重叠存在，这个比较重要。
奇怪的是你这个电机驱动波形怎么是一宽一窄呢，恐怕会产生高次谐波吧，长时间运行驱动器和电机更容易发热，电容和电源寿命也会变短。 回复【75楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
自己改了一下程序，现在看波形是一致的。很奇怪。。。自己觉得电路说得通呀，咋好像发生了很多不合理的现象。。。 回复【76楼】413568959 猪的传说
-----------------------------------------------------------------------
烧了一个P，有可能是单片机程序没有烧写成功，导致其短路 /*
if( Control2.Disu_Z == ON_Work )
{
DISU_ZhengZhuan();
}
else
if( Control2.Disu_F == ON_Work )
{
DISU_FanZhuan();
}
*/
if( Control2.Disu_F == ON_Work )
{
DISU_FanZhuan();
}
else
if( Control2.Disu_Z == ON_Work )
{
DISU_ZhengZhuan();
}
被注释掉的代码会使波形宽窄不一
怪呀。。。 走了vivalite老师，明天我继续调试，测试 以前我搞BLDC控制器开发时烧掉的管子用盒子装，最后集了100多个坏N-MOS管，电容也炸烂好多个。
H桥不是特别好调的，大电流发生很多都在一瞬间，有时我也会觉得电路没问题啊，但仔细分析一下有时电路还是有问题，甚至软件编写也会出低级故障，如有一次我连夜改程序，一处错误代码造成启动时18个MOS管直通，控制器没烧电源线爆炸了，还造成了小火灾。。。所以，一定要细心。 回复【78楼】413568959 猪的传说
/*
if( control2.disu_z == on_work )
{
disu_zhengzhuan();
}
else
if( control2.disu_f == on_work )
{
disu_fanzhuan();
}
*/
if( control2.disu_f == on_work )
{
disu_fanzhuan();
}
else
if( control2.disu_z == on_work )
{
disu_zhengzhuan();
}
被注释掉的代码会使波形宽窄不一
怪呀。。。
-----------------------------------------------------------------------
你这个逻辑有点多余了，只要后一段也就是--》
if( control2.disu_f == on_work )
{
disu_fanzhuan();
}
else
if( control2.disu_z == on_work )
{
disu_zhengzhuan();
}
就行，不需要两段 回复【81楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
嗯。。。
老师，我上面那段已经被自己给注释掉了。。。我是说，就是那段被注释掉的代码会使波形宽窄不一。。。 回复【80楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
嗯。。。 回复【80楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
vivalite 老师
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_42/ourdev_655814EJUMRK.png
(原文件名:同侧桥测试q2与q3.png)
图1
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_42/ourdev_655815PG9NFY.png
(原文件名:q2-q3.png)
图2
CH1：IRF4905的三极管Q1的集电极C端
CH2：IRF3205（Q3）的G极
注：图1--Q2（IRF4905）未接入
注：图2--Q2（IRF4905）接入
注：当CH1放在三极管Q1的B极时，并无波形波动，但IRF4905已发烫，不得不停止测试。
注：将IRF4905的D极断开，发现波形如图1所示。
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_42/ourdev_655817KCVLWX.png
(原文件名:同侧桥测试q4与q5.png)
图3
CH1：IRF4905的三极管Q10的集电极C端
CH2：Q5（IRF3205）的G极
注：图3的IRF4905已经接入，但是电容C7被摘掉 回复【81楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
老师，
刚才是同侧桥的测试
IRF4905的D极一接，就会有大电压波形随之产生。难道，它的体二极管出问题了。。都是新片子呀 测试过对应三极管的基极，并没有波形出来 稍等，把图穿上 http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_42/ourdev_655825DSRWEJ.png
(原文件名:同桥测试三极管B极.png)
刚才同桥测试中，
CH1：P沟道前端三极管的基极波形 测试
电源输入端的几个电容上，有波形，其频率幅值与图1相同 下桥正常，上桥的驱动信号严重不正常，输出波形应该至少是方波，你的上桥波形和微分电路出来的波形差不多，功率管大部分时间在线性区，而且上下桥还是同时打开，那样直接短路，不大量发热才奇怪了呢。
检查一下上桥前面的电路，包括你说还有个死区电路什么的。不上MOS管直接测一下单片机的上下桥输出，看是否正常。 回复【90楼】vivalite
----------------------------------------------------------------------
老师
是这样的，这对波形是同侧桥的，也就说，波形中的上桥本应关闭，无波形才对，但是，却偏偏有了，多以才会导通发热
不加P沟道MOSFET:
防死区电路的输出：如图88楼，通往P的波形有尖峰，通往N的正常；
在三极管处测量的波形如图1（84楼） 老师，很明显的一点，不加P沟道,在其前端三极管处的集电极C极上有对应的频率波形
这个波形与电源输入的波形一致
可是，这个波形的幅值不至于导通啊。。。。
但是
一旦加上P沟道，就会有大幅值的压差出现，导致P导通了。。。这个压差是加上了P沟道才发生的，难道其电容效应导致的？ 回复【90楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
老师，您休息吧。。。我在北京时间今天下午继续测试，想加个电容，在P上。。。 回复【91楼】413568959 猪的传说
回复【90楼】vivalite
----------------------------------------------------------------------
老师
是这样的，这对波形是同侧桥的，也就说，波形中的上桥本应关闭，无波形才对，但是，却偏偏有了，多以才会导通发热
不加p沟道mosfet:
防死区电路的输出：如图88楼，通往p的波形有尖峰，通往n的正常；
在三极管处测量的波形如图1（84楼）
-----------------------------------------------------------------------
我说的也是同侧桥，上下同时导通短路了才会有大电流才会烧管。 回复【92楼】413568959 猪的传说
老师，很明显的一点，不加p沟道,在其前端三极管处的集电极c极上有对应的频率波形
这个波形与电源输入的波形一致
可是，这个波形的幅值不至于导通啊。。。。
但是
一旦加上p沟道，就会有大幅值的压差出现，导致p导通了。。。这个压差是加上了p沟道才发生的，难道其电容效应导致的？
-----------------------------------------------------------------------
你把PMOS换成电阻，这个现象也会出现。
这个波形出现就是极度不正常，正常情况下不该导通时是不应有任何波形出现的，应该查防死区电路甚至单片机的对应上桥输出是否工作正常。 回复【95楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
老师，刚才在P的G端加入电容，问题解决，但波形仍有，这个波形跟没有加入MOSFET的时候差不多了。。。
开机5分钟，摸摸P沟道，不烫。。。
电路上的声音较之以往，也改变了，好像是小了，声频也变了 mark== 今天下班有点累，6点吃完后在床上歇了会就睡着了，一直睡到11点被电话吵醒，然后就睡不着了 hehe。
也许之前我看图没太仔细，造成你的问题的原因是：你的上桥驱动R3 R15这两个电阻太大了(19楼电路)，母线上的电位升高后由于R3偏置电流太小，MOS管G级电容的缘故很难在第一时间把G端电位拉到和母线相等，这样造成了个>2V的栅极-源级电位差，P管会发生误导通，你有一个帖子里提到了这一点，你说的是对的。
建议把G级电容去掉，R3换成470ohm，R15换成330ohm，这样给PMOS栅极的偏置电流比原来扩大将近11倍，对关闭时保持栅极电压和直流母线一致更加有利。我估计这样改的效果应该比G级加电容的要好很多。 回复【98楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
老师，呵呵，你真恐怖。。。
我马上改，然后测试，估计得等到明天出结果，呵呵，好像没有这么大的电阻，我得去趟市场
加电容后已经测了一个小时，没有发热，更别说发烫了。
./emotion/em007.gif 回复【98楼】vivalite
-----------------------------------------------------------------------
早点休息吧，老师，呵呵，明天早上给您个惊喜。。。
页:
[1]
2