Después de esta pregunta , terminé con el siguiente diagrama para manejar un motor de CC personalizado usando Arduino (omitiendo las etapas de suministro de energía de 5V y 12V que funcionan correctamente): sigo quemando instantáneamente el mosfet irfp054n. Y al instante, lo digo en serio. Probé con un voltímetro el voltaje de salida del pin 5 del Arduino PWM y está entre 0 y 5V. El voltaje que sale del TC4422 (pines 6 y 7) está entre 0 y 12V. Inmediatamente después de dar energía a todo el sistema, veo que el motor funciona a toda velocidad, así que apago la alimentación y mido una resistencia de aproximadamente 0,2 ohmios entre el drenaje y la fuente en el mosfet, lo que significa que se ha ido. ¿Qué estoy haciendo mal? ¿Alguna pista?
ACTUALIZACIÓN: Ok, ok, me desharé de ese diodo... De todos modos, lo instalé justo después de quemar el primer mosfet, así que no creo que sea la causa. Solo por curiosidad, ¿puede ser que el problema venga porque el Schottky y el mosfet están atornillados en el mismísimo disipador de aluminio?
ACTUALIZACIÓN: Funciona, reemplacé el diodo entre el controlador y el mosfet con una resistencia de 120 ohmios y el mosfet ahora es un IRFB4115Pbf mucho más fuerte. Todavía tengo algunas fallas que resolver: cuando apago el circuito de 5 V y 12 V, el motor funciona a toda velocidad. ¿Algunas ideas?
Pierde el diodo. Ni siquiera puedo adivinar lo que crees que hace, pero evitará que el FET se apague rápidamente.
El controlador FET conducirá la puerta a un nivel alto rápidamente, lo que enciende el motor. Sin embargo, cuando intenta bajar la puerta, el diodo evita que lo haga. Eso significa que la puerta simplemente flota. Probablemente baja lentamente, haciendo funcionar el FET en la región intermedia donde disipa una potencia significativa.
Debe cambiar el FET rápidamente para evitar una disipación significativa. La potencia que disipa el FET es el voltaje que lo atraviesa multiplicado por la corriente que lo atraviesa. Cuando está apagado, no hay corriente, por lo que la potencia es 0. Cuando está encendido, la caída de voltaje es muy pequeña, por lo que la potencia también es pequeña. En medio de su operación, tendría 18 V a través de él y 5,7 A a través de él, para una disipación de más de 100 W. ¡Poof!
El trabajo del controlador FET es cambiar el voltaje de la puerta rápidamente para que el FET solo pase unos pocos ns a la vez en la región de alta disipación. El diodo está evitando que eso suceda.
Ahora menciona que el diodo inverso a través del motor y el FET están atornillados al mismo disipador de calor de aluminio. Eso podría ser un problema, dependiendo de qué pin de cada parte esté conectado a la pestaña de montaje. Por supuesto, todo esto está claramente explicado en las hojas de datos. Si no es el drenaje FET y el ánodo del diodo, entonces eso es muy malo. Al menos uno de los dos necesita ser aislado. O utilice dos disipadores de calor separados.
Otro problema que puede tener es que el FET o el diodo no estén conectados correctamente. Una vez más, debe leer las hojas de datos y luego verificar dos veces que tiene las cosas bien conectadas. Esto podría explicar por qué explotó el controlador FET.
Además, haga lo que sugirió Tom Carpenter, que es reemplazar el motor y el diodo con una resistencia para la depuración. Sin embargo, usaría diferentes valores. Use una resistencia de 1 kΩ entre el drenaje y el suministro de 12 V. Hasta que el drenaje esté cambiando de manera nítida y opuesta a la señal de activación de la compuerta, no tiene sentido seguir adelante. Con 12 V y 1 kΩ, nada más puede dañarse, incluido el controlador FET, incluso si volteó algunos pines en el FET.
No olvide la tapa de derivación a través de los pines de alimentación y tierra del controlador FET, y una resistencia de aproximadamente 10 Ω entre la salida del controlador FET y la puerta FET.
Como han dicho otros, ese diodo es una mala noticia: sáquelo y nunca lo vuelva a colocar bajo ninguna circunstancia. Tirar a la basura.
La sobretensión de arranque de un motor de CC con escobillas de una fuente de baja impedancia, como las baterías de plomo-ácido, puede ser muy importante, de cientos de amperios, y puede destruir un MOSFET con bastante facilidad. Las clasificaciones actuales para la mayoría de las piezas TO220 y TO247 vienen con muchas advertencias. Para una aplicación similar, tuvimos que usar dos módulos MOSFET en paralelo como se muestra a continuación, incluso con corriente aumentada.
Sugiero medir la resistencia del motor con un miliohmímetro para tener una idea de la sobretensión a la que está exponiendo el MOSFET. Si tiene un transductor de corriente Hall activo de alta corriente (puede comprarlos a un precio razonable, decenas de dólares, como componentes), puede capturar la sobretensión transitoria de arranque con un osciloscopio digital (no necesita el MOSFET, un interruptor hacer). Una vez que sabe con lo que está tratando, se vuelve mucho más fácil hacer un diseño en lugar de adivinar qué está haciendo.
Además, asegúrese de que las tierras estén conectadas sólidamente entre los diferentes circuitos. Un transitorio de voltaje causado incluso por una pequeña cantidad de inductancia en el circuito de alimentación puede causar un pico que atravesará el óxido de la puerta y destruirá el MOSFET. v = L * di/dt. Una resistencia en serie del circuito de excitación de aproximadamente 20 ohmios y un TVS rápido de puerta a fuente sería un seguro barato, pero intente que el diseño sea bueno desde el principio.
¿Alguien ha comprobado BEMF?
Recordatorio: la corriente máxima del motor es I = (V - BEMF) / R, mientras que BEMF es 0 cuando el motor arranca. Entonces, si no tiene control de corriente (¿lo tiene?), puede recibir fácilmente decenas o, en algunos casos, cientos de amperios, dependiendo solo de la resistencia óhmica y el voltaje del bus.
Agregar: es otro tema sobre el control de movimiento. Y otra vez que el mejor consejo es: toma servo. Google Galil servo o Adthech, son los dispositivos baratos de gama alta que conozco. Pero incluso comprar un servo aleatorio en eBay es mejor que probar un motor aleatorio con un transistor aleatorio. ¡Ni siquiera es seguro! Ten cuidado.
tom carpintero
Andy alias
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Miguel El Merendero
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tom carpintero
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cortocircuito
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