Motor paso a paso H Puente Lado alto N-Mos Problema de quemadura

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El año pasado, diseñé una tarjeta de controlador de motor paso a paso con DRV8711 y CSD17506. Estoy conduciendo mi motor paso a paso con Vm = 24 voltios y la corriente del motor Im = 2.14A. El controlador de puerta de Texas Instruments drv8711 está conduciendo tanto en alto como en ambos lados. Los valores esquemáticos del diseño son los mismos que los de la guía del usuario de DRV8711EVM. Aquí están mis esquemas de H-Bridge.

Mi empresa está usando esta tarjeta en nuestros productos y al menos 100 tarjetas funcionaron muy bien y no hubo ningún problema hasta que llegaron los nuevos Mosfets. Obtenemos estos mosfets de digikey.

El problema es que cuando encendí 'MOTOR', uno de los Mosfets del lado alto se quema repentinamente, algunos de ellos están trabajando durante 1 segundo y algunos de ellos trabajan durante 2 horas, pero todos se están quemando al final . Solo los mosfets de lado alto, y en su mayoría Mosfet1 en el esquema.

Primero pensé en soldar y soldar mosfets con especial cuidado y disminución de problemas, pero no se eliminaron.

Pensé en si hay un problema con los componentes y ordené los nuevos de Digi-Key nuevamente y ocurre el mismo problema. La resistencia del drenaje y la fuente de mosfets quemados son casi 0 \ $ \ Omega \ $.

A continuación, pensé si había 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 a las antiguas, funcionan bien, pero las nuevas se dañan.

Luego pensé en usar resistores de compuerta.

Resultados:
Resistencias de compuerta solo en puertas mosfets laterales altas = 20 \ $ \ Omega \ $. El problema continuó, pero funcionó solo un poco más.

Resistencia de la puerta en todas las puertas mosfets = 240 \ $ \ Omega \ $. Problema resuelto, pero los mosfets generaron mucho calor y el motor paso a paso vibra y funciona un poco ruidoso y vibra. Mientras que el controlador del motor está habilitado, cualquier controlador mantiene el motor paso a paso en una posición donde todavía hay ruido.

Mido V DS de mosfet mientras manejo mi motor, a veces alcanza los 30 V.

Uno de los expertos de TI me recomendó cambiar mis mosfets a 60 V. Cambié mi mosfet y eliminé el problema. Y también me recomendó usar resistores de compuerta solo en el lado alto que no supere los 20 \ $ \ Omega \ $. Y también extienda el tiempo muerto, pero el tiempo muerto ya está en su valor más alto, que es de 800 n

Aunque resolví mi problema con mosfets clasificados 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 \ $ \ Omega \ $ en el lado alto, pero el problema disminuyó pero continúa.

¿Qué puedes recomendarme?

¿Cuál puede ser la razón principal?

También pensé usar diodos de retorno en mosfets, pero no tengo espacio para usar diodos adicionales en mosfets en mis PCB.

¿Puedes ayudarme a encontrar y resolver el problema?

    
pregunta rhnrgn

3 respuestas

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Supongo que el problema es la parte posterior de EMF del motor. Solo asegúrese de que la fuente de alimentación nunca se acerque a 30 V y estará bien. Puede usar MOSFET + zener adicional para desviar los picos dentro de 28V, por ejemplo.

Puede intentar agregar 15V zener entre la fuente de la puerta de todos los MOSFETS, aunque no creo que el voltaje de la puerta sea el problema.

La adición de resistencia de compuerta hace que los MOSFET cambien un poco más lentamente, lo que elimina algo de voltaje de los picos inductivos aquí y allá, pero como el problema real es el problema real, el efecto es marginal. DRV8711 tiene una opción para ajustar la corriente de la puerta si recuerdo bien, en su lugar, puedes jugar con ella.

    
respondido por el sparkybg
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Hubo un tema similar aquí recientemente. Use solo 0R en la puerta. Para EMI, simplemente enrute su PCB de acuerdo con las reglas prácticas recomendadas. Su problema se parece más a problemas de tiempo muerto.

HVDC de puente completo a seno cuadrado modificado - quema aleatoria MOSFET de medio lado

Aquí, este es el otro tipo con resistencias en la puerta.

    
respondido por el Gregory Kornblum
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El problema al que se enfrenta está relacionado con la calificación de los FET. Los NexFets son probablemente los más rápidos que puedes encontrar en este momento: esto significa que el primer pico es bastante alto (alrededor del doble VIN) == > Se debe usar mosfet con clasificación de 60 V tanto en el HS como en el LS del puente. Aún podría usar Fets de 30 V, pero tiene que aplicar una resistencia de compuerta enorme del HS, y esto arruinará la eficiencia de su sistema; además, las altas pérdidas por conmutación en el SA también podrían dar lugar a problemas térmicos.

    
respondido por el Vins

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