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[电机控制专用MCU]

在马达控制中MOSFET如何选型

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zhao133|  楼主 | 2024-12-21 23:07 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 zhao133 于 2024-12-21 23:06 编辑

      今年分享了不少使用APM32F035电机控制的帖子,也发了一些关于功率器件MOSFET的帖子,近期有不少网友私信问我功率管MOSFET如何选型。今天我也趁这个机会整理一下MOSFET的使用注意事项。
      首先我们要了解MOSFET的在电机控制器电路中的作用,我们使用APM32F035驱动无刷电机的控制器里,到底需要考虑哪些参数呢,以英飞凌的一款MOSFET为例

      规格书中,我们首先关注的有几个参数:耐压、过电流能力。
      在电压较低功率较小的控制器,电机工作时会发电,小功率发电电压也比较小,我们选择MOSFET耐压需要大于实际工作电压+电机发电电压,因为MOSFET过压会损坏。
       至于电流大小选择问题,这个就更加复杂了,我们要考虑好多因素,首先MOSFET的最大电流必须大于实际产品的最大电流,其次还要考虑MOSFET本身发热和损耗问题。MOSFET损耗有开关损耗和导通损耗,不同的导通电压,MOSFET过电流能力和导通内阻也不一样。当然我们选择MOSFET的耐压越高,电流越大肯定是最好的,但是这也导致成本上增加,那选怎样的才最合适呢,这时我们需要考虑MOSFET的本身功耗的问题了。

      MOSFET本身的功耗只要来自导通损耗和内阻。导通损耗这个比较复杂,电压越高,MOSFET导通内阻越小,当然这个也是有要求的,不能超过最大的导通电压,一般来说,我们使用gate driver驱动MOSFET时,比如GHD3440,我们应尽量让gate driver的工作电压不能超过15V。另外还需考虑MOSFET导通和关断的波形要尽量陡峭,以避免MOSFET工作在线性区。
      最后就是MOSFET本身功耗多大合适的问题,一般来说,TO-263单管的功耗要尽量控制在1W,TO-252单管的功耗要尽量控制在0.5W。若TO-263单管功耗持续控制在1W以内,也不是代表一点问题都没有,因为MOSFET本身的热量一直在累计着,这时需考虑MOSFET在不同温度下的过电流能力,对于大多数MOSFET来说,常温过电流能力比100℃的过电流能强于1倍。这时我们也要考虑这个温升造成MOSFET过电流能力下降的情况。因此我们选型时需考虑温升造成的影响。
      这是我对MOSFET在电机控制应用上的理解,感觉还是有些遗漏,如果描述有误,望指出,大家共同学习进步!



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