开关电源的功率选择

发表于 2018-10-16 11:24

在一个关于直流电机控制的实验中遇到了困难，向各位老师请教一下：
实验采用75W开关电源：±12V/3A的规格，半桥驱动电路，
在测试过程中发现，12V/30W电机在正反转切换时，
开关电源会进入过载保护状态，系统无法正常稳定工作。
请教这种正负输出的开关电源，在此种应用模式下，功率应该如何推算才合适。

发表于 2018-10-16 11:30

直流电机启动时电流可达额定电流的数倍(具体倍数与电动机类型有关)。

发表于 2018-10-16 13:08

本帖最后由 yxu2018 于 2018-10-16 13:11 编辑

maychang 发表于 2018-10-16 11:30
直流电机启动时电流可达额定电流的数倍(具体倍数与电动机类型有关)。

我分析了一下可能的原因，请老师指点一下：
通常来说，75W的电源带30W的电机应该是绰绰有余的，
但是由于采用半桥驱动，对称电源的利用效率只有50%不到，
所以在这个例子里面，电机可以正常启动，也可以正常运转，
然而电机在快速正反转切换的瞬间，还有反电动势产生的电流，
电流峰值甚至远远超过了堵转电流，导致开关电源进入过载保护状态。

发表于 2018-10-16 13:27

yxu2018 发表于 2018-10-16 13:08
我分析了一下可能的原因，请老师指点一下：
通常来说，75W的电源带30W的电机应该是绰绰有余的，
但是由于 ...

原来你的电动机靠反接来制动。
直流电动机反接当然电流瞬时会很大。

发表于 2018-10-16 13:36

本帖最后由 yxu2018 于 2018-10-16 13:51 编辑

回老师，其实不是靠反接来制动，而是工作在频繁的正反转状态。

发表于 2018-10-16 13:48

yxu2018 发表于 2018-10-16 13:36
回老师，其实不是靠反接来制动，而是工作在频繁的正反转状态。

从正转到反转，电动机必定在某时刻转速为零。
从正转到转速为零，如何实现的？

发表于 2018-10-16 13:54

对的对的，上面我只是简单的描述了电机的工作状态，如果仔细分析工作过程确实如老师所说，先是制动，然后重新启动并加速。
我打算按这样的方法推算电源功率：
30W×2×2=120W，第一次乘以2是因为对称电源的利用率只有50%，
第二次乘以2是考虑预留一倍的余量，应付短时间过载的情况。

发表于 2018-10-16 15:58

切反转要停下来，等一段时间就好了

发表于 2018-10-16 16:31

本帖最后由 yxu2018 于 2018-10-18 08:00 编辑

steelen 发表于 2018-10-16 15:58
切反转要停下来，等一段时间就好了

不行啊兄弟，电动机工作在随动状态，就是需要频繁正反转的，
所以只能是加大电源容量了，我是想请教个经验公式，加到多大比较合适，
因为这种对称开关电源价格不便宜啊，小了不行，太大的话性价比受不了。

发表于 2018-10-17 09:24

学习

发表于 2018-10-17 15:29

测试一下峰值电流

发表于 2018-10-19 00:56

如果驱动没问题，电源功率加倍。正/反向切换时理论上峰值电流只是启动电流两倍。

发表于 2018-10-19 09:15

yxu2018 发表于 2018-10-16 13:08
我分析了一下可能的原因，请老师指点一下：
通常来说，75W的电源带30W的电机应该是绰绰有余的，
但是由于 ...

你分析的是对头的。
在正负电源的半桥情况下，你现在其实是硬换向，这个电流比电机静态启动电流甚至堵转电流都要大。
换向电机正确打开方式是这样的：
一个H桥，3种控制逻辑。对角导通，正或者反转，H桥下臂导通，进入能耗制动，最好还要PWM控制，这样可以实现平滑启动，抑制启动电流。这样你需要换向时候，先是下臂导通，进入能耗制动，延时到电机转速足够低，然后再PWM软换向。程序执行看起来很复杂，其实时间可能非常快，但足够防止你产生过大的换向电流。
最简单要么，就扩大半桥保护门限，直接承受硬换向过流冲击。反正电机这东西皮实，过电流保护调大点也不怕。

发表于 2018-10-19 11:30

正负电源各加一个1万UF电容试试，换向瞬间电流太大，开关电源顶不住啊

发表于 2018-10-19 13:31

还是电机反转瞬间电流大的缘故，13楼说的方法不错可以试试

[经验知识] 开关电源的功率选择

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