Inversor de tensión trifásico para motor BLDC. N mosfet calentándose. ¿Por qué?

Circuito del conductor

Estoy haciendo un motor bldc y adjunto mi circuito controlador de corriente trifásica. A,B,C representa las fases del motor (devanado Y). Los enchufes detrás de los bjt van al microcontrolador arduino. Los bjt utilizados son NPN 2n3904.

Los mosfet superiores son los del canal P (FQP7P06) y los mosfet inferiores son los del canal N (IRF610PBF) . Mi máquina de estado actualmente no usa PWM (se está usando digitalWrite).

P. Mis canales N están muy calientes incluso con 0,8 amperios y el motor no funciona. Revisé mi máquina de estado y las conexiones del circuito varias veces, pero no estoy seguro de dónde me estoy equivocando. Mis sensores de pasillo están colocados a 60 grados de distancia. VCC=6-12V dependiendo de la toma de corriente.

El siguiente enlace se utilizó como referencia para energizar los mosfets.

uso de mosfet y canal p vs n

Su ayuda sería muy apreciada.

Podría ser un montón de razones. ¿Pero notaste que la puerta de N1 no está conectada a nada? ¿Es así como se hizo el circuito? ¿Con N1 flotante? De lo contrario, supongo que las puertas están cambiando lentamente debido a la resistencia relativamente débil de 10k. El NMOS puede apagarse rápidamente, pero probablemente se encienda lentamente. El PMOS puede encenderse rápidamente, pero probablemente se apague lentamente. Te mereces algunos puntos por publicar un esquema con designadores de referencia y proporcionar un enlace.
Hola, No. Esto fue un error en el esquema. El circuito se hizo correctamente. Tengo una nueva pregunta. ¿Puedes mirarlo? electronics.stackexchange.com/questions/224758/…

Respuestas (2)

El problema

La razón por la que los MOSFET de canal N que ha elegido se calientan es porque tienen una resistencia abismal en estado activo:

Con solo 800 mA, los transistores disiparán alrededor de 1 W de calor. La pérdida de potencia se cuadruplicará cada vez que duplique la corriente (P = I²R).

Sin un disipador de calor, la resistencia térmica de la unión a la atmósfera es de aproximadamente 62 °C/W, lo que significa que incluso 1 W elevará la temperatura de la unión a 83 °C cuando se opera a temperatura ambiente, razón por la cual están calientes al tacto. .

Soluciones

  • Adquiera los MOSFET de canal N más adecuados para la tarea. Debe cambiar voltajes bajos (<30 V) y corrientes altas (>5 A), pero seleccionó un MOSFET de corriente baja y alto voltaje. Algunos MOSFET adecuados como ejemplo: AON7752 , AOD516 , BSC886N03LS G , EKI04047 . Tenga en cuenta cómo el Rdson (resistencia de estado) es inferior a 10 miliohmios (pérdidas de conducción muy bajas) y el voltaje de umbral (Vgsth) es inferior a 4 V (importante si el voltaje de suministro en su circuito es bajo).

  • Obtenga mejores MOSFET de canal P. Aunque no es tan inadecuado para la tarea como lo es el IRF610PBF, los MOSFET de canal P que ha elegido aún no son muy buenos para lo que está tratando de usarlos. Ejemplo: I80P03P4L_07-DS , AOI4185 .

  • Calienta los transistores si todavía se produce mucho calor. Tenga en cuenta que los drenajes de los transistores están conectados eléctricamente a las pestañas de enfriamiento, por lo que debe aislarlos entre sí.

  • Si los transistores se calientan mucho más a frecuencias PWM más altas, es probable que desee agregar un controlador de puerta push-pull adecuado. Puede diseñar uno usted mismo a partir de componentes discretos o simplemente comprar un chip especialmente diseñado.

No se limite a comprar las piezas que mencioné, busque los componentes adecuados utilizando las herramientas de búsqueda paramétrica que ofrecen distribuidores como Digikey, Mouser o Farnell. Hay literalmente miles de MOSFET a la venta para elegir.

"La pérdida de energía aumentará exponencialmente con una corriente más alta". Quieres decir cuadráticamente;)
@marcelm ups, gracias por corregirme. Arreglado ahora.

¿Ha verificado el voltaje vgs si es suficiente, ya que en caso de inconsistencia, Rds puede causar un problema? También intente conectar vgs con una resistencia de 10k para garantizar que la transición de la puerta se active y desactive rápidamente.

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