请教PWM驱动直流电机如何保证带载能力

智涅

如下图，现在用的很简单的电路就一个Nmos管驱动直流电机，用PWM控制3个档位
低档位的时候，容易出现负载变大后（电机阻力变大后）电机端电压下降太多（例如从空载3.5v掉到2.8v）从而容易停转，请问有什么比较好的方法可以解决？
目前想到的方案如下，请教下坛友们的高见
1、加电压反馈，PWM补偿。  但是看了下电机端的电压信号是非常杂乱而且幅度很大，可能信号不是很好处理或者adc不好采集
2、加个dcdc ic控制输出电压，增加了点小成本

tomzbj

电流反馈? Q1源极串个小电阻, 运放放大再滤波?

智涅

tomzbj 发表于 2022-2-21 15:33
电流反馈? Q1源极串个小电阻, 运放放大再滤波?
(引用自2楼)

这个是可以的，就是小产品成本和板子空间都比较有限，先看看有没有更简单方案

zqbing

电池输入先升压到5V，用5V来给电机供电。就不会受电池电压跌落的影响了；

智涅

zqbing 发表于 2022-2-21 18:42
电池输入先升压到5V，用5V来给电机供电。就不会受电池电压跌落的影响了；
(引用自4楼)

现在不是电池电压跌落问题，是负载变大后，mos管的开关电压可能会有变化（电机产生的大干扰可能也对其有影响），所以mos管上压降会变大。
占空比接近100%的话基本不会掉，占空比低一些就就很明显

XIE2099

智涅 发表于 2022-2-21 18:48
现在不是电池电压跌落问题，是负载变大后，mos管的开关电压可能会有变化（电机产生的大干扰可能也对其有 ...
(引用自5楼)

MCU 不用稳压，用内部去读MCU 电源电压。输出PWM 和电源VCC 比较输出，需要细调，不然会有抖动

BOERLBH

用P沟道MOS 上接试试。

monkeynav

波形没测，光靠嘴说，怎么可能解决问题？
到底为什么电压掉了这么多，电池的问题还是mos压降大？还是驱动频率太高，gs电压上升下降慢？
也可能是电机选型错误，特性曲线不合适，干不了这活。直接接上电源，是否正常？

小西西

电机加编码器，PID控制电机速度

智涅

monkeynav 发表于 2022-2-21 19:50
波形没测，光靠嘴说，怎么可能解决问题？
到底为什么电压掉了这么多，电池的问题还是mos压降大？还是驱动频 ...
(引用自8楼)

5L已经提到不是电池电压掉的问题，是mos管压降变大（应该就是如）。VGS 信号正常无变形  PWM用过2k、4K、5k，频率高了电机转不动了
管子和电机连接的D端波形如下（PWM占空比85%），负载变大后下降沿逐渐向红色线靠拢

monkeynav

单片机驱动能力不足，需要减小R9。需要检查mos的rds(on)，选导通阻抗足够小的。

cne53102

如果不能增加转速传感器，同时也觉得用电机电压信号来处理有困难的话，也可以尝试在MOS下面增加如0.1R电阻来测电流，
用电机电流来判断是否停转，各档位下的堵转电流实测一下，通过电流判断电机堵转时，短时间如0.5秒给个100%占空比，跺一脚油门，然后恢复当前档位占空比，再测电机电流，不行就再剁一脚，就像开关电源过载保护打嗝那样（虽然油门的行为是反的）。
这样做不像速度闭环那样优雅，但很简单，没有ADC有比较器也可以实现。

NJ8888

直流电机低速特性不行，建议或换步进电机或加齿轮减速，电机本身速度相对高些

monkeynav

要做速度闭环也不难，电机断电几个ms待电压基本稳定，然后用adc检测电压即可。
为了避免换向器的干扰，电压采集需要进行多次，去除最大最小求平均。
这样通常能控制最低速度3-5%，速度抖动1%

akey3000

收藏，学习

智涅

后续情况：
减少R9以及改用P管方式驱动还是一样
下一步尝试加反馈了，串个小电阻测电流后，正反馈给PWM（电流越大，要给的占空比越大，导致电压升上去又导致电流更大了，需要设置一个上限值及），应该需要好好根据情况调整参数反馈比例