¿Puede la limitación de corriente de medio puente en el controlador de motor BLDC causar la destrucción de MOSFET?

Estoy desarrollando un controlador de motor basado en un dsPIC33EP64MC504 de Microchip. El motor es un motor síncrono de imanes permanentes sin escobillas de aproximadamente 500 W en 50 V. El controlador se basa en un algoritmo SVM de las notas de aplicación de Microchip. El puente utiliza 6 MOSFET SiR882ADP (100V) de Vishay. No se logra regulación de velocidad ni de corriente, lo que significa que el motor está controlado en bucle abierto.

Primero implementamos un controlador BLDC simple basado en sensores de efecto Hall y funcionó muy bien. Entonces decidimos mejorar el control utilizando un codificador de resolución de 1 grado para lograr un control sinusoidal (para un control vectorial posterior y un control de corriente). Aquí nos enfrentamos a algunos problemas de MOSFET que explotan/queman/soplan a una potencia de rango medio. No explicaré todas las opciones y problemas de diseño: estamos trabajando en ello, pero me gustaría investigar una opción blanda/difícil: la estrategia de limitación de corriente del hardware que hemos cambiado entre los 2 diseños.

La limitación actual es una función integrada de hardware dsPIC que anula los comandos PWM normalmente controlados por el SVM en función de una señal analógica del sensor de corriente.

Estas son las principales diferencias entre los 2 enfoques:Diferencias entre los 2 enfoques de limitación de corriente

  1. La primera estrategia (versión 1): el valor de corriente del bus controla los 3 PWM (todos los MOSFET están abiertos tan pronto como se activa el límite de corriente y anula las señales PWM que salen del SVM).
  2. La segunda (versión 2): la corriente del lado bajo de cada medio puente controla cada PWM de forma independiente: el medio puente correspondiente está abierto en caso de un límite de corriente.

Entiendo que en la primera estrategia, los diodos del cuerpo de los MOSFET convierten el puente de conducción en un rectificador clásico de 6 diodos: la corriente está recargando nuestra batería, ¿no? De todos modos, ¡esta estrategia parece realmente segura!

Pero, ¿qué sucede en el segundo caso? ¿Podría ser la apertura de un solo medio puente la responsable del sobreimpulso de voltaje y la destrucción de MOSFET debido a que el bucle de corriente se comporta de manera diferente a la primera versión? Por ejemplo, ¿qué sucede en el caso de que la limitación actual en PWM2 (la azul) abra el medio puente correspondiente en la siguiente condición?Configuración de limitación de corriente

Gracias por tu tiempo y la respuesta que me darás (o no).

Saludos, M.G.

Se necesitan detalles de "A".
¿Te refieres a la 'A' en círculos? Es el símbolo de un amperímetro, ¿no? Es solo para mostrarle dónde se mide la corriente (mediante una resistencia de derivación o un sensor de efecto Hall).
Por lo que puedo decir, la única diferencia entre los dos circuitos es la posición de "A" y si un circuito funciona y el otro falla los FET, el problema radica en cómo ha implementado "A" a menos que haya algo que yo me he perdido
Mi pregunta no es sobre cómo se implementa 'A' (en el primer caso es una resistencia de derivación, en el segundo caso son tres sensores de corriente de efecto Hall). Mi pregunta es sobre la estrategia del algoritmo de limitación de corriente (si lee por primera publicación, no estoy preguntando sobre el circuito sino sobre el algoritmo de limitación de corriente). Para ser más claros: ¿Hay alguna razón por la que la limitación de corriente medio puente por medio puente basada en la medición de cada corriente del lado bajo podría ser más dañina para los MOSFET que una limitación de corriente de los 3 medios puentes al mismo tiempo?
Mis dos centavos: en su último boceto, la energía que regresa del motor no se devuelve a la batería, sino que debe encenderse entre los MOS involucrados. Esto puede exceder a SOA, especialmente porque, dadas las caídas de voltaje "bajas" (solo diodos polarizados hacia adelante y rds (encendidos)), el transitorio puede tardar bastante tiempo en extinguirse.

Respuestas (1)

Es posible que esto no se aplique aquí, pero a menudo veo algún tipo de resistencia limitadora de corriente a lo largo de las rutas de fuente a drenaje en los circuitos PWM, pero no en esto. Sí, con frecuencia son valores de resistencia bajos, pero parecen ser necesarios en esa aplicación. También podrían ser necesarios aquí.

¿Puede la limitación de corriente de medio puente en el controlador de motor BLDC causar la destrucción de MOSFET?
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