El año pasado, diseñé una tarjeta de controlador de motor paso a paso con DRV8711 y CSD17506. Conduzco mi motor paso a paso con Vm = 24 voltios y la corriente del motor Im = 2.14A. El controlador de puerta drv8711 de Texas Instruments está manejando alto y en ambos lados. Los valores del esquema de diseño son los mismos que los de la guía del usuario de DRV8711EVM. Aquí están mis esquemas de H-Bridge.
Mi empresa está utilizando esta tarjeta en nuestros productos y al menos 100 tarjetas funcionaron muy bien y no hubo ningún problema hasta que llegaron nuevos Mosfet. Obtenemos estos mosfets de digikey.
El problema es que, cuando encendí 'MOTOR', uno de los Mosfets del lado alto se quemó repentinamente, algunos de ellos funcionaron durante 1 segundo y otros durante 2 horas, pero todos se quemaron al final. Solo mosfets de lado alto, y en su mayoría Mosfet1 en esquema.
Primero pensé en soldar, y soldar mosfets con especial cuidado y disminuir el problema pero no eliminarlo.
Pensé si había algún problema con los componentes y pedí otros nuevos de Digi-Key nuevamente y ocurre el mismo problema. La resistencia del drenaje y la fuente de los mosfets quemados son casi 0 .
Luego pensé si hay un cambio de versión en CSD17506 pero no pude encontrar ningún cambio en la hoja de datos o en los foros de Texas Instruments.
Cuando sueldo los viejos, funcionan bien, pero los nuevos se dañan.
Entonces pensé en usar resistencias de puerta.
Resultados:
resistencias de compuerta solo en compuertas de mosfet de lado alto = 20
. El problema continuó, pero funcionó solo un poco más.
Resistencia de puerta en todas las puertas mosfets = 240 . Problema resuelto, pero los mosfet generaron mucho calor y el motor paso a paso vibra y funciona un poco ruidoso y vibra. Mientras el controlador del motor está habilitado, cualquier controlador mantiene el motor paso a paso en una posición en la que todavía hay ruido.
Mido V DS de mosfet mientras conduzco mi motor, a veces llega a 30 V.
Uno de los expertos de TI me recomendó que cambiara mis mosfet a 60 V. Cambié mi mosfet y el problema se eliminó. Y también me recomienda usar resistencias de compuerta solo en el lado alto no mayor a 20 . Y también extienda el tiempo muerto pero el tiempo muerto ya está en su valor más alto que es 800ns
Aunque resolví mi problema con mosfets de 60 V, el problema principal es que tengo aproximadamente 1500 mosfets y cada uno cuesta $3. Necesito usarlos de alguna manera.
ya usé 20 en el lado alto pero el problema disminuyó pero continúa.
¿Qué me puedes recomendar?
¿Cuál puede ser la razón principal?
También pensé en usar diodos flyback en mosfets, pero no tengo espacio para usar diodos adicionales en mosfets en mis PCB.
¿Pueden ayudarme a encontrar y resolver el problema?
Supongo que el problema es el EMF trasero del motor. Solo asegúrese de que la fuente de alimentación nunca se acerque a los 30 V y estará bien. Puede usar MOSFET + zener adicional para desviar los picos dentro de 28V, por ejemplo.
Puede intentar agregar un zener de 15 V entre la fuente de la puerta de todos los MOSFET, aunque no creo que el problema sea el voltaje de la puerta.
Agregar resistencia de compuerta hace que los MOSFET cambien un poco más lento, lo que elimina algo de voltaje de los picos inductivos aquí y allá, pero dado que la fuerza contraelectromotriz es el problema real, el efecto es marginal. DRV8711 tiene la opción de ajustar la corriente de la puerta si recuerdo bien; en su lugar, puede jugar con él.
Hubo un tema similar aquí recientemente. Use solo 0R en la puerta. Para EMI, simplemente dirija su PCB de acuerdo con las mejores prácticas. Su problema se parece más a problemas de tiempo muerto.
HVDC de puente completo a seno cuadrado modificado - MOSFET de medio lado aleatorio
Aquí, este es el otro tipo con resistencias en la puerta.
El problema al que se enfrenta está relacionado con la calificación de los FET. Los NexFets son probablemente los más rápidos que podría encontrar en este momento: esto significa que el primer pico es bastante alto (alrededor del doble VIN) ==> Se debe usar un mosfet con clasificación de 60 V tanto en HS como en LS del puente. Todavía podría usar Fets de 30 V, pero debe aplicar una gran resistencia de compuerta del HS, y esto arruinará la eficiencia de su sistema; además, las altas pérdidas de conmutación en el HS también podrían provocar problemas térmicos.
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