求大神推荐一个驱动24V电机的MOS管电路

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tianxj01| | 2019-9-20 09:38 | 显示全部楼层
一个50V  100A的MOS管,一个MOS驱动芯片,一个12V驱动电源,MOS必须加30A续流二极管接D极和VCC。必要时候,可能还需要适当的RC吸收回路接DS端。驱动芯片很多,这个规格的管子,一般1-2A驱动电流的就可以正常驱动了。
根据管子导通电阻,算算导通静态消耗,再加开关损耗,这个和你的PWM频率有关,一般,电机PWM不应该超过20KHz,如果是20KHz,按100nS开关速度算,可以用加0.5-1个点输出功率来近似。
二极管发热比较严重,基本上MOS管不工作,二极管就发热,理论上调速占空比50%时候,接近最大,这个二极管至少选择45V30A肖特基,并根据选择的管子的Vf值,算出功耗。

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碎花长裙|  楼主 | 2019-9-20 10:06 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-9-20 09:38
一个50V  100A的MOS管,一个MOS驱动芯片,一个12V驱动电源,MOS必须加30A续流二极管接D极和VCC。必要时候, ...

我这个直流电机用不到那么高的频率,也就30Hz。主要是通过PWM的执行实现电机由全速转动到低速转动的转换,低速也就固定一个速度就行,不需要调节

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tianxj01| | 2019-9-20 10:12 | 显示全部楼层
碎花长裙 发表于 2019-9-20 10:06
我这个直流电机用不到那么高的频率,也就30Hz。主要是通过PWM的执行实现电机由全速转动到低速转动的转换 ...

哪怕只是为了控制启动电流,采用的PWM占空比控制软启动,你也不能采用什么几十HZ,而必须按照常规的电机驱动PWM调速来做,只是控制的时候,在你需要的软启动时间内,修改PWM占空比来实现你软启动目的。同时如果只是为了这个目的,则最大占空比应该设置为100%,也就是启动完成后,管子不再进入开关状态。

如果你采用几十赫兹的PWM,你会失去软启动意义,冲击电流照样很大,如果你选择数千Hz的PWM,则启动瞬间的噪音也一样难以忍受,所以,PWM还是得做超音频。

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碎花长裙|  楼主 | 2019-9-20 10:29 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-9-20 10:12
哪怕只是为了控制启动电流,采用的PWM占空比控制软启动,你也不能采用什么几十HZ,而必须按照常规的电机 ...

PWM频率这么高,MOS管发热不会很严重吗?电机的工作电流最低也有30A

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tianxj01| | 2019-9-20 10:48 | 显示全部楼层
碎花长裙 发表于 2019-9-20 10:29
PWM频率这么高,MOS管发热不会很严重吗?电机的工作电流最低也有30A

这里主要的损耗还是MOS的导通损耗,而不是开关损耗,考虑是不是很严重,频率不是重点,管子导通电阻才是。电机调速,至少做到16KHz(大多数人已经听不到了)。否则启动瞬间,带来的附加噪音,让你会以为系统有问题。

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碎花长裙|  楼主 | 2019-9-20 10:58 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-9-20 10:48
这里主要的损耗还是MOS的导通损耗,而不是开关损耗,考虑是不是很严重,频率不是重点,管子导通电阻才是 ...

目前来看,我这个MOS管在高频率的PWM信号下,发热很严重,低频率就会好一点

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tianxj01| | 2019-9-20 11:00 | 显示全部楼层
碎花长裙 发表于 2019-9-20 10:58
目前来看,我这个MOS管在高频率的PWM信号下,发热很严重,低频率就会好一点 ...

开关损耗,和频率成正比,频率下降,开关损耗当然下降,关键看比例,而且,你的驱动能力,开关速度非常关键,MOS驱动没做好,开关边沿慢,则开关损耗就会非常大,我说的导通电阻是重点,是指开关驱动已经合理的条件下。

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碎花长裙|  楼主 | 2019-9-20 11:12 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-9-20 11:00
开关损耗,和频率成正比,频率下降,开关损耗当然下降,关键看比例,而且,你的驱动能力,开关速度非常关 ...

现在测得开关时上升沿时间500μs,下降沿时间2ms,怎么能让开关边沿更小

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一个50V  100A的MOS管,一个MOS驱动芯片,一个12V驱动电源,MOS必须加30A续流二极管接D极和VCC。必要时候,可能还需要适当的RC吸收回路接DS端。驱动芯片很多,这个规格的管子,一般1-2A驱动电流的就可以正常驱动了。
根据管子导通电阻,算算导通静态消耗,再加开关损耗,这个和你的PWM频率有关,一般,电机PWM不应该超过20KHz,如果是20KHz,按100nS开关速度算,可以用加0.5-1个点输出功率来近似。
二极管发热比较严重,基本上MOS管不工作,二极管就发热,理论上调速占空比50%时候,接近最大,这个二极管至少选择45V30A肖特基,并根据选择的管子的Vf值,算出功耗。


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tianxj01| | 2019-9-20 11:27 | 显示全部楼层
碎花长裙 发表于 2019-9-20 11:12
现在测得开关时上升沿时间500μs,下降沿时间2ms,怎么能让开关边沿更小

没看见我说的,需要驱动芯片或者自己做一个驱动线路嘛
我们计算开关损耗,以100nS计算,你这到好,变成500uS-1mS差了多少?5000-1万倍啊
看看论坛关于MOS管驱动的线路吧,多的是。
哪怕单片机PWM输出,一个三极管倒相,电源12V,再一个简单的图腾柱,也不会是这个速度。

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tianxj01| | 2019-9-20 11:32 | 显示全部楼层
碎花长裙 发表于 2019-9-20 11:12
现在测得开关时上升沿时间500μs,下降沿时间2ms,怎么能让开关边沿更小

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没工夫和你多啰嗦了,你按照这个线路去改吧。原理你应该读得懂。

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碎花长裙|  楼主 | 2019-9-20 12:29 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-9-20 11:32
没工夫和你多啰嗦了,你按照这个线路去改吧。原理你应该读得懂。

好的,多谢指点

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xch| | 2019-9-20 17:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 xch 于 2019-9-20 17:30 编辑

用个半桥驱动IC,比如 LM5109。驱动两个MOSFET。
省下肖特基和散热片的钱就可以置办全套嫁妆。省下电费,算养老金。

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flyinbed| | 2019-9-20 23:14 | 显示全部楼层
看需求,可以考虑调压方式呗

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圣骑士by| | 2019-9-21 15:13 | 显示全部楼层
xch 发表于 2019-9-20 17:23
用个半桥驱动IC,比如 LM5109。驱动两个MOSFET。
省下肖特基和散热片的钱就可以置办全套嫁妆。省下电费,算 ...

请教一下。你这个方案是用上臂MOS代替肖特基吗?

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xch| | 2019-9-21 17:40 | 显示全部楼层
圣骑士by 发表于 2019-9-21 15:13
请教一下。你这个方案是用上臂MOS代替肖特基吗?

你可以这么想。

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YDCMAN| | 2019-9-22 11:08 | 显示全部楼层
驱动芯片推荐晶丰明源的BP6901A,自带死区时间ns级

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xch 2019-9-23 07:02 回复TA
这个芯片不合适。 驱动电流不足,用它驱动100A的MOSFET 过渡时间就达到1uS,100nS 的死去控制,真的可以死去。 
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