直流电机偶尔烧NMOS,该怎么加保护或限制?
NMOS驱动直流减速电机,小电机。停止的时候需要PMOS刹车。目前用MCU_IO控制,在使用的过程中偶尔会烧NMOS,最初的IRFR024概率大一些,现在用了BTS3104,自带保护,概率小很多,但偶尔还是会有。
想把电路再升级优化下,哪些保护或限制措施合适?还有,这里的NMOS大概会是过流还是过压损坏?
使用条件,32V电源,直流电机空载电流100mA,带载其实也差不多。100mA出头一点。直流电机阻值在15欧上下。
刚刚测试了下,带载启动电流一般大于300mA即可。
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因为启动没有限流,这个损坏会是过流引起的吗?
如果加保护,我自己设想的是
1。电机电流限制在500mA,在电机上串一个5W 50R的电阻,或者两个5W 100R的电阻。
2、MCU_IO控制改成PWM控制,也是将电机电流控制在500mA左右,或者将启动电流进行限制。
上图腾柱驱动吧 按照常规处理看看有没有效果:
MCU_IO控制改成PWM控制adc过流采集在PWM输出us级别之后马上被触发;发现过流立即进行保护处理 本帖最后由 金色大元宝 于 2024-5-6 12:35 编辑
lb0857 发表于 2024-5-6 10:46
按照常规处理看看有没有效果:
MCU_IO控制改成PWM控制adc过流采集在PWM输出us级别之后马上被触发;发现 ...
(引用自3楼)
改成PWM控制,NMOS GATE需要接个图腾柱,但是ADC接口没有了,电流经LM393比较后保护不知道来不来得及。 BTS3104,内阻比较大, 应该是程序逻辑问题,导致上下管同时导通,重新处理一下刹车时间或者逻辑顺序 你这R29阻值也太大了吧,换成100欧姆试试 XIE2099 发表于 2024-5-6 12:38
BTS3104,内阻比较大, 应该是程序逻辑问题,导致上下管同时导通,重新处理一下刹车时间或者逻辑顺序 ...
(引用自5楼)
中间间隔了20uS
//开启
MOTOR_PMOS_OFF();//先关闭PMOS刹车
bsp_DelayUS(20);
MOTOR_NMOS_ON(); //再开启NMOS
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//关闭
MOTOR_NMOS_OFF(); //先关闭NMOS
bsp_DelayUS(20);
MOTOR_PMOS_ON(); //再开启PMOS刹车
本帖最后由 金色大元宝 于 2024-5-6 13:02 编辑
angler12 发表于 2024-5-6 12:50
你这R29阻值也太大了吧,换成100欧姆试试
(引用自6楼)
是的,这里有点问题,R29实际是5.1欧。不过现在看了下,这里R29和D4可以取消,放在这里没啥用了。
如果改成PWM,再加上图腾柱,GATE电阻也是5.1R。
本帖最后由 kebaojun305 于 2024-5-6 13:43 编辑
直流有刷电机?先考虑过压烧 MOS 对电压很敏感电机上有没有并压敏电容 用IRF640试试 kebaojun305 发表于 2024-5-6 13:39
直流有刷电机?先考虑过压烧 MOS 对电压很敏感
(引用自9楼)
我现在也不确定是过流还是过压,电源是32V,刹车的时候,电压会升高?
还用过一阵IRFR1645,150V,33A的管子,偶尔也是有烧。 本帖最后由 kebaojun305 于 2024-5-6 13:48 编辑
金色大元宝 发表于 2024-5-6 13:43
我现在也不确定是过流还是过压,电源是32V,刹车的时候,电压会升高?
还用过一阵IRFR1645,150V,33A的 ...
(引用自10楼)
正负电压都的注意 MOS上可以用示波器 抓下电压波形 增加过压 保护提高管子耐压 我用的 基本都是过压损坏的。MOS 对电压太敏感了没有 三极管 耐操 kebaojun305 发表于 2024-5-6 13:39
直流有刷电机?先考虑过压烧 MOS 对电压很敏感电机上有没有并压敏电容 用IRF640试试 ...
(引用自9楼)
没有并压敏电阻,
昨晚还搜到了野火直流电机的原理图
这两个二极管钳压,相比压敏电阻,哪个效果更好? 本帖最后由 kebaojun305 于 2024-5-6 13:52 编辑
金色大元宝 发表于 2024-5-6 13:48
没有并压敏电阻,
昨晚还搜到了野火直流电机的原理图
(引用自12楼)
你刹车切换的时候 电机 很可能有一个感应电压产生。你这个负载电流 我直接用三极管不用MOS kebaojun305 发表于 2024-5-6 13:49
你刹车切换的时候 电机 很可能有一个感应电压产生。你这个负载电流 我直接用三极管不用MOS ...
(引用自13楼)
好的好。非常感谢。
很少用三极管,TO 252封装的三极管有推荐的吗?
还有,如果并压敏电阻,是并在这两处吗?
常见的 TIP14x 系列 应该还有其他系列 kebaojun305 发表于 2024-5-6 13:59
常见的 TIP14x 系列 应该还有其他系列
(引用自15楼)
达林顿管也是对吧?我还一直在搜三极管。 本帖最后由 kebaojun305 于 2024-5-6 14:24 编辑
金色大元宝 发表于 2024-5-6 14:10
达林顿管也是对吧?我还一直在搜三极管。
(引用自16楼)
一时半会 我想不起来啥三极管了 还有常见的功放对管去那个商城上搜搜 一堆 100V 3A的 一堆
你这个应用三极管 达林顿 都没啥问题 kebaojun305 发表于 2024-5-6 14:13
一时半会 我想不起来啥三极管了 还有常见的功放对管去那个商城上搜搜 一堆 100V 3A的 一堆 ...
(引用自17楼)
好的好的。谢谢。那还需要给电机串电阻限启动电流吗? 如果不改成PWM的话
对了,刚刚想起来,基本上所有的NMOS损坏,都是短路。
是不是有过流引起断路,过压造成短路这一说?
如果确定是过压,那不串电阻也没关系。
同样是耐压100V的三极管和MOS管,三极管的耐操性更好?过压方面? 本帖最后由 kebaojun305 于 2024-5-6 14:32 编辑
金色大元宝 发表于 2024-5-6 14:24
好的好的。谢谢。那还需要给电机串电阻限启动电流吗? 如果不改成PWM的话
对了,刚刚想起来,基本上所有 ...
(引用自18楼)
让我选 同样的情况下 肯定选 三极管 MOS对电压太敏感 稍微个超压毛刺 就可能烧掉。 三极管对比MOS 肯定耐操多了 就是驱动电流要大 压降要大 你要去测量Mos在工作的时候,延时时间是否够,用示波器去测量一下就可以判断是否在还没有完全关闭NMos的时候已经开启PMOS导致的 XIE2099 发表于 2024-5-6 14:35
你要去测量Mos在工作的时候,延时时间是否够,用示波器去测量一下就可以判断是否在还没有完全关闭NMos的时 ...
(引用自20楼)
好的,到时候示波器再测一下。真不行适当加大间隔时间。 kebaojun305 发表于 2024-5-6 14:31
让我选 同样的情况下 肯定选 三极管 MOS对电压太敏感 稍微个超压毛刺 就可能烧掉。 三极管对比MOS 肯 ...
(引用自19楼)
三极管确实用的少,一般10mA-20mA驱动电流够进入饱和区了吧?
对了。压敏电阻只需要加在电机两端吗?我上面图片画的压敏电阻有错误吗?
本帖最后由 codefish 于 2024-5-6 15:53 编辑
金色大元宝 发表于 2024-5-6 15:43
三极管确实用的少,一般10mA-20mA驱动电流够进入饱和区了吧?
对了。压敏电阻只需要加在电机两端吗?我 ...
(引用自22楼)
我认为直流有刷电机两端焊接电容(0.1uf-0.47uf)也有用,可以使用插件瓷片电容或独石电容。
另外,根据我最近几个月一个案例,在24V电源对地增加一个TVS管(耐压36V), 也有用。 金色大元宝 发表于 2024-5-6 15:43
三极管确实用的少,一般10mA-20mA驱动电流够进入饱和区了吧?
对了。压敏电阻只需要加在电机两端吗?我 ...
(引用自22楼)
看负载电流的 你查查 Hfe(直流增益)的参数 你说10~20ma小功率管子 可能行。 codefish 发表于 2024-5-6 15:49
我认为直流有刷电机两端焊接电容(0.1uf-0.47uf)也有用,可以使用插件瓷片电容或独石电容。
另外,根据 ...
(引用自23楼)
谢谢,也尝试一下,多管齐下。
电源对地加TVS,好像源极漏极加稳压二极管也可以。
带载测试时,NMOS是否有明显发热?
应该上个PCB图,看看实际布线。你这个是单向驱动的。NMOS那里,对地加个40V的单向TVS管 估计会有效果。对应14楼的图{:lol:}
另外,393只是限制电流用,前面不用加运放,直接用393就行。设置好参数就行。反正有现成的板,测试就能确认 电流在1.5A以内,简单的考虑用TB67H451 这类H桥芯片,只要驱动效果能满足,还省事了 本帖最后由 neqee 于 2024-5-7 00:11 编辑
某种特定情况下流经q1的电流达到几安,过流电路检测到过流或手动频繁去开关q1,由于电路响应不够快导致q1可能会承载几十伏*几安功率,q1承载功率太大瞬间被击穿。
也就是开关q1在没有侧底关死或侧底打开的限流区时可能会出现这种情况。 本帖最后由 金色大元宝 于 2024-5-10 16:25 编辑
今天拿到示波器和MJD122还有稳压二极管,在老板子上更替测试了下。
是不是还是过流引起?测了反向电动势,没发现明显毛刺。
3104MOS管的开启和关闭时间太长,PMOS刹车开启和NMOS只间隔了20us,引起直通。但是直通的话,也有刹车电阻,会直接引起NMOS管损坏吗?
测试的板子一致,都是G极电压12V,限流电阻1K,不过MJD122测试的时候。BE加了个15V的稳压二极管,CE加了个47V的稳压二极管。
这两张是3104的开启和关闭时间,超过了20us。
这两张是MJD122的开启和关闭时间。小了非常多。
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对了,还测了VGS的波形,直接用开关电源,感觉有50HZ的干扰串进来,用了直流稳压电源,测到的信号就干净了。这是正常的吗?
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