PWM来控制电机转速比通过调电压方式控制转速电机发热大
公司设计的一个电动马达控制箱,原先的方案是45v电压 通过分立元件搭线性调压的方式来驱动电机.后因为功率芯片发热严重所以现在换用45V直接通过MOSFET来调PWM来控制电机转速.现在的问题是,用PWM方式驱动电机,MOS管是凉的,但在同样转速下马达要比调电压方式 发热大.
不知道各位怎么处理这个问题的. 加限流电阻么?还是将45v电压 先降下来,再用MOSFET驱动 本帖最后由 ackyee 于 2015-11-11 15:51 编辑
大侠们,新问题出现了,现在加了电感,跟并了电容后,频率调整为40KhZ 电感和电机都基本不发热
但 电机手柄上有个开关键,开关键按下后,MCU 停止PWM 输出. 如果手柄按下的频率接近1hz 或者2hz左右,那PWM 启停的频率也等于1HZ, 电感又开始发热了. 这个频率不是PWM的频率,而是PWM 启动与停止的频率大侠们求破解之道
电感用的100uh 原先20KHZ的PWM 电感会发热,现在用了40KHZ电感就不发热了 你的电动马达是多少V的？驱动频率是多少HZ？
做个可调的降压开关电源不行么? 空心杯电机吗？串个电感试试 fuquan_dai 发表于 2015-10-28 08:57
空心杯电机吗？串个电感试试
不算空心杯吧, 是类似手持式的大电机 留声而过 发表于 2015-10-27 16:49
你的电动马达是多少V的？驱动频率是多少HZ？
马达原先直流都工作在40v的,现在整流后的电压直接压上去 ,估计在48v左右. pwm频率在20K 波形完美 cqfeiyu 发表于 2015-10-27 20:20
做个可调的降压开关电源不行么?
哈哈这个方法好,实在不行就用这个了.只是用这个方案电机的紧急制动做不进去了 PWM频率低一点试试 gyzzg2030 发表于 2015-10-28 09:27
PWM频率低一点试试
频率降低,会出现电流呼啸的声音(人耳范围了)
下午考虑电机两边并一个电容, 这样工作时候电压就应该会随PWM变化而 变化,不会说50V直上直下了. 不过这样会损失电机的既时性 ackyee 发表于 2015-10-28 09:18
不算空心杯吧, 是类似手持式的大电机
哪有串电感试试不？空心杯电机的话是要串，不串容易发热 pwm电流纹波较大，引起电机发热，2个办法，一个加大pwm频率，一个串电感，一般电感量比较低的电机都会出现，不一定是空心杯 mage99 发表于 2015-10-28 20:01
pwm电流纹波较大，引起电机发热，2个办法，一个加大pwm频率，一个串电感，一般电感量比较低的电机都会出现 ...
请问电感选择一般选多少呢?试了下100UH的工字电感, 电感后端看到的波形比不加时候还要难看 mage99 发表于 2015-10-28 20:01
pwm电流纹波较大，引起电机发热，2个办法，一个加大pwm频率，一个串电感，一般电感量比较低的电机都会出现 ...
还有频率越大,感性元件不是会呈现一定的阻值吗? 那发热不是更大了,电感这块接触不多,还望多指教 本帖最后由 ackyee 于 2015-11-2 09:44 编辑
问题仍未解决 ackyee 发表于 2015-11-2 00:11
还有频率越大,感性元件不是会呈现一定的阻值吗? 那发热不是更大了,电感这块接触不多,还望多指教 ...
你换个10uh上去44，具体计算我印象中在松下的a4 手册看到过。记不清了。
目前pwm频率在驱动电机这块 mosfet的话，一般提高到100k就是极限了。
igbt管大部分开关频率最大也就20~50k的 基本上都是串电感
埃尔默和松下等大厂的ac伺服都是推荐串个电感。 串个电感，再并个电容 lz是上管pwm下管能耗制动方式么？如是，功率管输出端可以串电感并电容（即加lc滤波），最主要是电感要大一点，使电机电流呈三角波即可。 wiser803 发表于 2015-11-4 12:48
lz是上管pwm下管能耗制动方式么？如是，功率管输出端可以串电感并电容（即加lc滤波），最主要是电感要大一 ...
之前尝试过直接并了个电容,结果二极管冒烟了.非常诡异.
不知道串电感加电容效果怎么样,100uh的电感够大了吗 还有极性电容是否可以 wukongli 发表于 2015-11-4 11:15
串个电感，再并个电容
串了电感 跟大电容输出变直流了,但随之而来的是电感的发热
pwm频率为20K 电压在45V左右
电感用的工字电感 100UH 的 电容50v 2200uf wiser803 发表于 2015-11-4 12:48
lz是上管pwm下管能耗制动方式么？如是，功率管输出端可以串电感并电容（即加lc滤波），最主要是电感要大一 ...
串了电感 跟大电容输出变直流了,但随之而来的是电感的发热
pwm频率为20K 电压在45V左右
电感用的工字电感 100UH 的 电容50v 2200uf
下管是起制动用的
但MOS驱动IC 用的IR2104必须上下导管交替工作来使电荷崩工作. ackyee 发表于 2015-11-4 13:46
之前尝试过直接并了个电容,结果二极管冒烟了.非常诡异.
不知道串电感加电容效果怎么样,100uh的电感够大了 ...
20khz用100uh明显偏小，估计要mh级别的。可以按占空比时间宽度计算一下，电流斜波（充放）高度，再选个合适的。 没试试加大PWM频率吗？ RudeBoy 发表于 2015-11-4 16:35
没试试加大PWM频率吗？
没加电容跟电感情况下频率改到40KHZ发热问题依旧
加电感跟电容情况还没尝试 wiser803 发表于 2015-11-4 16:29
20khz用100uh明显偏小，估计要mh级别的。可以按占空比时间宽度计算一下，电流斜波（充放）高度，再选个合 ...
前辈 这块不太熟悉,不知道这个计算应该根据哪些参数来算的
现在用粗的漆包线绕了一个电感, 电流走20A没问题,量出来在 40UH左右,接上测试,暂时是温温的, 不过也可能跟漆包线比较粗铜发热慢有关 ackyee 发表于 2015-11-4 16:39
没加电容跟电感情况下频率改到40KHZ发热问题依旧
加电感跟电容情况还没尝试 ...
什么样子的电机啊 串电感、并电容可以按Buck电路来理解？尝试按其公式算一下？
二极管要换成快恢复的。 ackyee 发表于 2015-11-4 16:06
串了电感 跟大电容输出变直流了,但随之而来的是电感的发热
pwm频率为20K 电压在45V左右
电感用 ...
你这个电路不是桥式电路，而是单边电源pwm控制加下边管制动模式。所以，工作方式不能用21xx系列按上下桥方式驱动的，否则是边驱动变制动（一个pwm周期内）会导致电机电流增大发热。
合理方式还是上管pwm驱动，下管在制动时单独加信号（这时上管无pwm)为妥。 wiser803 发表于 2015-11-4 16:49
你这个电路不是桥式电路，而是单边电源pwm控制加下边管制动模式。所以，工作方式不能用21xx系列按上下桥 ...
如果 按前辈您说的这样, 在一个驱动周期内 上桥臂导通,下桥臂断路,然后制动的时候下桥臂导通上桥臂断路.
那想达到这个效果 IR2401肯定是不行了. 不知道前辈有没有其他的驱动芯片可以推荐下的
上桥臂导通时 VGS的VS不可事先预测,只能用驱动芯片来抬高上桥臂的VG端了 wiser803 发表于 2015-11-4 16:49
你这个电路不是桥式电路，而是单边电源pwm控制加下边管制动模式。所以，工作方式不能用21xx系列按上下桥 ...
那 串电感+电容后的电感发热,是否也可以理解为 一个周期内驱动跟制动同时作用的结果 本帖最后由 ackyee 于 2015-11-4 17:01 编辑
wiser803 发表于 2015-11-4 16:49
你这个电路不是桥式电路，而是单边电源pwm控制加下边管制动模式。所以，工作方式不能用21xx系列按上下桥 ...
如果在ir2104前提下 串电感加电容确实可以 让电机发热减小很多.但不知道这样的做法对系统稳定性是否有影响.
如果电感选型OK的情况下,不知道这样做行不行 是呵，估计问题就出在你的驱动模式上 ，与而与频率和电感关系不大了。 wiser803 发表于 2015-11-4 17:00
是呵，估计问题就出在你的驱动模式上 ，与而与频率和电感关系不大了。
是的. 以前都是用现成的H桥芯片,现在自己搭才发现 ir2104工作方式是这样的
但很奇怪电机驱动电路大部分人又都用ir2104来搭建 wiser803 发表于 2015-11-4 17:00
是呵，估计问题就出在你的驱动模式上 ，与而与频率和电感关系不大了。
电压低可能还行,电压高.就出现我这样发热的问题了
你只要改上管单独pwm驱动正转，下管降速时pwm制动（可能要串电阻）。 ackyee 发表于 2015-11-4 17:02
是的. 以前都是用现成的H桥芯片,现在自己搭才发现 ir2104工作方式是这样的
但很奇怪电机驱动电路大部分 ...
h桥是可以用21xx驱动的，因为你这个控制电路是单管控制方式，不是桥路控制方式，所以不能用上述器件同时控制上管和下管。
你要把上下驱动分开，来控制两个相反的过程就可以了。 ackyee 发表于 2015-11-4 16:55
如果 按前辈您说的这样, 在一个驱动周期内 上桥臂导通,下桥臂断路,然后制动的时候下桥臂导通上桥臂断路 ...
也可以用intesil公司的msfet驱动（大概15v电源）很小的封装，其实和ir公司的性能差不多，只是妥它是两个单驱动，逻辑上没有联系。型号忘了，上公司网查一下，肯定有。 才想起来，这是个直流有刷马达？
不需要正反转的话，正常的调速电路是MOS串在负极和地。
按Buck思路的话，用PMOS + D+ L +C，再串在正极。 xiaohuzi 发表于 2015-11-4 17:39
才想起来，这是个直流有刷马达？
不需要正反转的话，正常的调速电路是MOS串在负极和地。
因为 马达外部有个开关导通时要接地系统才能工作,所以马达的接线端负极要一直连接GND端,如果MOS接在马达负端,控制信号就无法传入系统令系统正常工作了. 这个在之前描述中忘记说了 xiaohuzi 发表于 2015-11-4 17:39
才想起来，这是个直流有刷马达？
不需要正反转的话，正常的调速电路是MOS串在负极和地。
原本系统可以上调频单个MOS完成的,但因为ir2104的工作需要 输出上下交替才能正常工作,故才在系统中加入两片MOS
不过貌似电机发热也是两片MOS引起的 ackyee 发表于 2015-11-4 20:09
因为 马达外部有个开关导通时要接地系统才能工作,所以马达的接线端负极要一直连接GND端,如果MOS接在马达 ...
发热的原因很清楚了：驱动的时候，PWM有效的时候驱动，无效时却由下管制动。
如果不能用NMOS对地，那么，上管必须用PMOS，单独驱动，制动用的下管是NMOS，也单独驱动。
12楼说的对。增加PWM开关频率或者串电感 s15200380596 发表于 2015-11-5 18:31
12楼说的对。增加PWM开关频率或者串电感
最后串了个100uh的电感 然后并了个2000uf的电容当开关电使了 不知道这样有没有问题 xiaohuzi 发表于 2015-11-5 15:59
发热的原因很清楚了：驱动的时候，PWM有效的时候驱动，无效时却由下管制动。
如果不能用NMOS对地，那么 ...
恩恩 问题确实是这个问题,不过有点不明白ir2104是专门用来驱动电机的,那如果是这样不是每一个用这个芯片的电机都会发热了
还有如果这个设计输出串一个电感加一个电容,直接当BUCK电路使 不知道有没有问题 s15200380596 发表于 2015-11-5 18:31
12楼说的对。增加PWM开关频率或者串电感
原先问题解决了 加了电感 跟电容,然后频率改到40K了, 发热问题解决
但现在新的问题来了,手柄控制启动停止频率如果接近1HZ那电感又开始发热了 ,不知道该怎么破解 wiser803 发表于 2015-11-4 17:27
也可以用intesil公司的msfet驱动（大概15v电源）很小的封装，其实和ir公司的性能差不多，只是妥它是两个 ...
原先问题解决了 加了电感 跟电容,然后频率改到40K了, 发热问题解决
但现在新的问题来了,手柄控制启动停止频率如果接近1HZ那电感又开始发热了 ,不知道该怎么破解 可以调整一下驱动方式，用H桥，或单管驱动。 ackyee 发表于 2015-11-11 15:53
原先问题解决了 加了电感 跟电容,然后频率改到40K了, 发热问题解决
但现在新的问题来了,手柄控制启动停 ...
还是搞个PWM调压的直流电源吧 仔细看了下，要用H桥。
刹车时，将两上管截止，两下管导通即可。不用电感，也不用二极管。
做程序时，出多一IO口来控制刹车。 witlong 发表于 2015-11-11 16:41
仔细看了下，要用H桥。
刹车时，将两上管截止，两下管导通即可。不用电感，也不用二极管。
做程序时，出多 ...
做H桥的话 上管要换成NMOS了
如果是PMOS的话 需要抬高G电压,那就又绕回到我的老问题了 zhiyiyunmeng@ 发表于 2015-11-11 16:24
还是搞个PWM调压的直流电源吧
现在相当于一个粗型的PWM 调压电源了 witlong 发表于 2015-11-11 16:41
仔细看了下，要用H桥。
刹车时，将两上管截止，两下管导通即可。不用电感，也不用二极管。
做程序时，出多 ...
还有我这个电机不需要反转 所以理论上只要半桥就可以了 就用IRF540或IRF640。 witlong 发表于 2015-11-11 16:45
就用IRF540或IRF640。
对了 我电源上管电压是 45V那该如何保障VGS在 10-20v之间呢
如果单存用下拉到低那VGS过大 会烧了 MOSFET
如果 用分压电阻的话 上管45V 电机一转动起来肯定会降下来 你现用什么驱动场管？ ackyee 发表于 2015-11-11 16:47
对了 我电源上管电压是 45V那该如何保障VGS在 10-20v之间呢
如果单存用下拉到低那VGS过大 会烧了 MOS ...
LZ是接的有刷电机？给个无刷驱动给你参考下或许可以用！我记得以前我见过驱动有刷的可以用上面那个电路下桥驱动的，上面接电机一端另一端电源的！ 学习了！谢谢
页:
[1]