在做直流無刷電機控制時,調試時電機剛啟動,就出現燒MOS管,同時也會燒毀單片機的現象?本文將舉例說明其原因。
R2110是浮地驅動芯片,高端驅動利用浮地電容中的電荷驅動,只能驅動電壓驅動功率管,如MOSFET或IGBT。
上圖有兩個問題:1、浮地電容太大,影響快速開關;2、高端驅動利用的是浮地電容中的電荷,選取電容時要使用漏電流小的瓷片電容,盡量保證高端驅動時有足夠的驅動電壓。上圖在每個高端MOSFET 的柵極和源極之間10K的電阻將迅速將電容中的電荷放光,使得柵極驅動電壓下降。在柵極驅動電壓下降的過程中,MOSFET進入放大區,管壓降迅速增加, 將MOSFET燒毀;至于燒單片機,是因為沒有將強電部分和控制部分隔離,燒毀MOS管的同時,高壓信號串入控制板,除非功率部分不出故障,否則燒壞單片機是不可避免的。
每個MOSFET的柵源極之間反向并聯的18V穩壓二極管很好,可以避免尖峰電壓脈沖擊穿柵源極,但是與之并聯10K的電阻將驅動電荷給放掉了 (結合IR2110的內部原理圖分析),而且在此過程中使得MOS管進入放大區導致過熱燒毀,可以把這個電阻去掉試試看;另外如果采用IGBT,推薦使用IRF的600V產品,耐壓和電流余量放大些,在2110的VCC和COM之間靠近2110處再接一個4.7微法的獨石電容,驅動信號如果是TTL電平,那么就將VDD接5V電源,以保證驅動信號兼容TTL電平。
總結:例圖里面出現了幾個致命的問題:
1)PWM千萬別用廉價MCU軟件產生,因為上電過程和死機狀態根本無法確定;
2)D3/D4/D6/D7改成10BQ040,1N4148在這其實是添亂;
3)Q2的D到Q5的S和Q3的D到Q6的S接CBB18/630V/224的電容,千萬不可改變;
4)建議換掉仙童的FET,主要是該公司的元件分散性太差,做單管的電源還可以,做其它的太難用;
5)去掉RCD吸收;
6)每半橋的兩FET間要近;
7)濾波電容必須靠FET安裝,間距必須小于5CM;
8)注意散熱。