Estoy tratando de determinar un diodo de retorno adecuado para un motor de CC controlado por un MOSFET de canal N. Las especificaciones del motor decían:
Rated current: 2 A
200 mA no-load current draw @ 12 V
12 A stall current @ 12 V
No load speed of 5,500 RPM
El MOSFET que tengo es IRF520.
¿Debería el diodo flyback tener una "corriente rectificada directa promedio máxima" superior a 2A, 200mA o 12A?
(EDITAR: el motor solo girará en una dirección, por lo que no hay puente H).
Al apagar, el diodo flyback transportará momentáneamente la misma corriente que consume su motor. Esta corriente se reducirá rápidamente dependiendo de la inductancia y la resistencia del motor.
Encontrará una clasificación en las hojas de datos de diodos para corrientes transitorias no repetitivas, normalmente alrededor de una clasificación de 10 ms. El pico inductivo en el apagado no debe durar tanto tiempo, de modo que mientras la clasificación de sobretensión exceda la corriente máxima del motor (12 A), estará listo para continuar.
La corriente promedio máxima del diodo no es importante a menos que apague repetidamente el motor rápidamente, por ejemplo, para PWM. En este caso, use la corriente promedio que está tomando el motor.
El IRF520 no tiene una clasificación de 12 A, que es la corriente que obtendrá al arrancar o si detiene el motor. Debería encontrar un mosfet clasificado al menos en 15A.
diode peak current> "corriente de bloqueo del motor". Si usa PWM, diode average current> motor rated current. Si no usa PWM, diode average currentdebe ser lo suficientemente mayor que motor no-load current. Espero haberlo hecho bien.200mA, 2A o 12A?
Cuando el drenaje/colector abierto del motor se apaga, el motor se detiene por inercia y la corriente en el momento de la conmutación es todo lo que necesita mantenerse durante un breve tiempo constante T = L / Rdiodo, por lo tanto, V ^ 2 / Rd = Pd es mínimo y <= 1A nominal servirá. Esto, por supuesto, debe incluir arranque/parada realmente rápido a CERCA DE 0 RPM, lo cual es poco probable, pero luego <12A SE APLICAN LAS REGLAS/
Cuando el motor se apaga mediante un controlador complementario push-pull o Half-Bridge, el interruptor actúa como un freno de cortocircuito y, por lo tanto, debe mantener la corriente del rotor bloqueado a las RPM máximas, que es la misma que la corriente de arranque y funciona en la dirección opuesta. con desaceleración por el tiempo que tarda en detenerse.
por lo tanto, el aumento de calor es mayor pero mínimo y se aplican las curvas SOA y las reglas de aumento térmico del disipador de calor, pero la corriente máxima de 12 A debe ser menor que el máximo absoluto.
En la mayoría de los casos, el 1N4001 o equivalente es adecuado aquí, invertido a través del interruptor, por lo que el bucle de corriente es el mismo y debería ser un área mínima para EMI bajo; de lo contrario, se coloca directamente a través de la bobina del motor unidireccional.
¿Debería el diodo flyback tener una "corriente rectificada directa promedio máxima" superior a 2A, 200mA o 12A?
Si se aplica PWM usando un solo FET (no 'medio puente'), el diodo recircula la corriente a través del motor durante la parte 'APAGADA' del ciclo PWM. Por lo tanto, tiene que manejar una corriente de pico igual a la corriente del motor. Pero, ¿cuánto será eso y qué pasa con la corriente promedio ?
A medida que se reduce la relación PWM, la relación entre la corriente del motor y la corriente de la fuente de alimentación aumenta proporcionalmente. Si el motor extrae 2 A de la fuente de alimentación al 100 % de PWM, entonces al 99 % de PWM, el diodo debe pasar ~2 A, pero solo el 1 % del tiempo. Al 50 % de PWM, una corriente de alimentación media de 2 A corresponde a una corriente de motor de 4 A. La mitad de las veces esta corriente procede de la fuente de alimentación y la otra mitad pasa por el diodo. En su caso, esto significa que el diodo debería estar clasificado para una corriente promedio de al menos 2A.
Sin embargo, si la carga de torsión se reduce significativamente a rpm más bajas, la corriente del motor también se reducirá y el diodo puede tener una clasificación de corriente promedio más baja. Al accionar una hélice o un ventilador (que absorbe energía proporcional a las rpm al cubo), se produciría una corriente de diodo promedio máxima de ~0,25 A a ~85 % de PWM.
En la mayoría de las aplicaciones (donde menos rpm = carga reducida), una corriente nominal de diodo promedio igual a la corriente nominal del motor es más que suficiente.
Si el motor se usa en una aplicación básica de encendido/apagado (sin PWM), el diodo solo tiene que manejar un pico de corriente cada vez que se apaga el motor. En este caso, una clasificación máxima de 2A debería ser suficiente y un diodo de 200 mA probablemente estaría bien.
El MOSFET que tengo es IRF520.
El IRF520 está clasificado para una corriente promedio máxima absoluta de 6,5 A a 100 °C, lo que parece suficiente. Sin embargo, a 2 A, la caída de voltaje típica es de ~1 V (con un controlador de compuerta de 10 V), por lo que se disipará ~2 W y necesitará un disipador de calor. Un FET clasificado para una corriente más alta debería tener una pérdida menor y posiblemente podría usarse sin un disipador de calor. Para minimizar el calentamiento y maximizar el voltaje en el motor, generalmente busco una caída de voltaje de 0,1 V o menos, lo que requiere R DSon <= 50 mΩ a 2 A.
bruce abbott
RacionalFrágil