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直流电机驱动电路如何防止电机反转损坏芯片

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 楼主 | 2019-8-12 21:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
目前是设计一款自动开关门的产品,但是在使用过程中发现有时这个电机驱动芯片会损坏,猜测是开关门过程中有人急着进出用力推拉门使门快速反转电动机变成发电机电压过大损坏电机驱动芯片造成的,有什么办法优化下这个电路吗?电机用的是直流电机。下图是电机驱动电路的原理图,J7是连接电机的接插件。
874955d516caac294c.png

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 楼主 | 2019-8-12 21:45 | 显示全部楼层
这是电机驱动芯片的datasheet

VHN5050A-E.pdf

790.91 KB, 下载次数: 19

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 楼主 | 2019-8-13 11:27 | 显示全部楼层
额 没人看吗

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| 2019-8-13 16:39 | 显示全部楼层
得把多出来的能量放掉。
给你两个思路参考一下
1、检测到电压高的时候,断开电机连接
2、参考伺服电机,增加刹车电阻。

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| 2019-8-14 09:18 | 显示全部楼层
我看还是从机械结构下手吧。

电机动力输出改用蜗杆齿轮,这样强推门时不会带动电机。

但这样有可能会损坏齿轮,所以要在某个齿轮上用磨擦片传送动力。

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 楼主 | 2019-8-14 11:36 | 显示全部楼层
diy1997 发表于 2019-8-14 09:18
我看还是从机械结构下手吧。

电机动力输出改用蜗杆齿轮,这样强推门时不会带动电机。

主要是产品已经做了几百套了。这个时候改结构有点伤啊

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| 2019-8-15 15:38 | 显示全部楼层
我觉得可以想办法检测当有人力在推拉门。比如检测驱动电路输出端,出现负电压,或者输出电压突然拉低,就切断驱动电路与电机的链接。
或者,在门上贴上“自动门,请勿人力推动

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 楼主 | 2019-8-15 20:22 | 显示全部楼层
HZ1123 发表于 2019-8-15 15:38
我觉得可以想办法检测当有人力在推拉门。比如检测驱动电路输出端,出现负电压,或者输出电压突然拉低,就切 ...

感觉就这最后一个靠谱

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| 2019-8-16 17:00 | 显示全部楼层
楼主你好,需要霍尔传感器吗

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| 2019-8-18 11:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 tianxj01 于 2019-8-18 11:19 编辑

H桥当电机变成发电机会自动整流,拉高干线电压,这个是可以理解的,但是要从12V电机发电超过芯片耐压至40V以上,那不知道电机速度得都快?有没有实际测试过人工推拉,造成的干线电压上升到底是多少?
这样的测试应该很容易做,现场实操就能办到,分析原因,找可能问题,必须准确找到问题症结,而不是简单的推测,这样会造成严重信息错误导致问题得不到解决。
希望详细准确的实操测试后,再来这里提问题吧。
没仔细看你的芯片文档,应该可以检测电机电流吧,如果测试出正常工作的反向电流,则应该可以认为有外力在强推,该时刻,控制系统让H桥2个下臂全部导通,实现短路刹车,会产生推力很大效果,同时短路刹车可以保护干线电压不会升高,有效保护芯片,延时合适时间,再继续测试电机和门的实际位置,进入正常工作状态。

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 楼主 | 2019-8-18 21:41 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-8-18 11:14
H桥当电机变成发电机会自动整流,拉高干线电压,这个是可以理解的,但是要从12V电机发电超过芯片耐压至40V ...

我手动推过来,我推动电机反向运转从示波器上看到的最大电压是35V这样,芯片也没坏,不过我速度不是特别快,如果遇到那些急性子超快速推它反转的话,电压估计就不止35V了,另外您说的检测电机电流这部分我仔细看看手册吧,我是看到有cs和cs_dis脚可以进行电流检测,但是当时做样机的时候测试没问题也就没去用过它了。

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| 2019-8-19 08:55 | 显示全部楼层
2365031858 发表于 2019-8-18 21:41
我手动推过来,我推动电机反向运转从示波器上看到的最大电压是35V这样,芯片也没坏,不过我速度不是特别 ...

如果你只是缓慢推,就产生35V电压,则根据芯片耐压,急性子的推,应该肯定可以损坏芯片了,毕竟芯片耐压才41V,所以,测试电流,进行H桥双下管短接制动就成为必须,因为短接,可以产生有效刹车力矩,
这样做的结果是,那些推门用户推了会很重,如果他不推了,门得过一段时间才会继续动(合适的延时控制),最后的效果是,推门反到影响开门时间,这样给用户上课是最有效的。
同时还有效防止干线电压升高,芯片就不容易损坏了。

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| 2019-8-19 10:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 tianxj01 于 2019-8-19 10:01 编辑
2365031858 发表于 2019-8-18 21:41
我手动推过来,我推动电机反向运转从示波器上看到的最大电压是35V这样,芯片也没坏,不过我速度不是特别 ...


其实你还有另外一个方法来进行保护,就是加TVS管,这里考虑到人力功率还是不小的,所以TVS要用比较大功率的,比如 5KP30A直接并联在VCC上面,则应该就可以保护芯片耐压了,而TVS功耗,你可以实际测试一下,来回推拉门什么的,多久、多少力度会将TVS管弄的发烫...会不会损坏...

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| 2019-8-23 21:19 | 显示全部楼层
看你的驱动手册,是MOS驱动则不管,是三极管驱动的H则用4只二极管H到正负,这个自己应该想的明白,如果有蓄电池供电,则不需要加刹车泄放,不是则加一个431组成比较电路驱动PNP三极管对假负载放电

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