MOSFET de control del motor de CC cepillado

3

Quiero controlar un motor de CC con escobillas de la siguiente especificación:

  • Motor: motor cepillado CC de imán permanente
  • Voltaje: 180V
  • Actual: 5 amperios
  • RPM: 1500

El método de control es PWM cambiando a través de un microcontrolador, con la velocidad como respuesta.

Este es el diagrama de bloques de control básico:

¿CómoseleccionarelMOSFETparacontrolarelmotoranterior?

¿CuáldeberíaserlaidentificacióndecorrientecontinuaMOSFET,VDSdefuentededrenaje,RDS,VGS(paralaclasificacióndelmotordada)?

Frecuenciadeconmutación10KHz

PaqueteMOSFET:elorificiopasanteseráapto

Segúnlasclasificacionesquehediseñado,elcircuitoacontinuacióneselmismoconlaespecificacióndelcomponente:

El circuito de control funciona bien, excepto que una vez encontré una falla en el MOSFET, por eso me preguntaba si tengo que aumentar la clasificación del MOSFET.

Detalles de Mosfet:

  • IRFP460
  • VDS = 500V
  • RDS = 0.27ohm
  • Id = 20 A (a 25 ° C)

Y he puesto un considerable disipador de calor para disipar el calor del MOSFET.

Así que pensé que si hay una forma estándar de elegir el MOSFET, podría compararlo con el que ya he elegido.

    
pregunta siva

1 respuesta

3

Iría a una clasificación de voltaje de 1.5x solo para estar seguro, es decir, 270-300V. La mayoría de los FET de canal N que veo en Digikey con esas especificaciones, y son baratos / abundantes, ya son más que suficientes en términos de capacidad de manejo actual.

Uno de sus FET de paquete TO-220 de aspecto regular, como el FDP14N30 de Fairchild Semiconductor, que es un MOSFET de canal N con clasificación de 300V 14A, es suficiente. Disipará 7.5 vatios con 300 mOhm en resistencia y 5 amperios continuos. Puede hacer corrientes pulsadas de hasta 56 amperios, así que estoy seguro de que manejará los picos de corriente de arranque. Aquí está la hoja de datos del fabricante

Básicamente, intente seleccionar un componente que tenga una clasificación MÁS que sus parámetros dados, con espacio razonable y lógico para condiciones menos que ideales, como después de que la temperatura haya aumentado o si el componente está en el extremo inferior de la tolerancia durante la fabricación.

Si se sobrevaloran demasiado los componentes, aunque puede costar mucho más en términos de costo de producción y espacio de PCB, pero si tiene un proyecto para la universidad, por ejemplo, la sobrevaloración de un componente significa que su proyecto fracasará menos durante los tiempos desesperados en los que estás intentando realizar pruebas finales y escribir tus informes, etc.

Si espera que su motor se gire sin encenderlo, tenga en cuenta los voltajes generados que pueden exceder su FET nominal de 300V. Le sugiero que obtenga algunos diodos de servicio pesado (300-400 V) para sujetar las conexiones del motor + y - a VCC y GND. Esto es para la protección "Back EMF", y a veces creo que los diodos se conocen como diodos de retorno o de marcha libre (esto puede ayudarlo a investigar el tema y su uso). También puede colocar un gran diodo de bloqueo paralelo sobre la conexión + y - al motor, lo que ayuda con / hace lo mismo. Estos se suelen utilizar para cualquier tipo de carga inductiva.

También verifique dos veces el voltaje que usa el controlador de la puerta del lado bajo del canal N, el IC que le sugerí que use tiene valores de voltaje de la puerta de + -30V, por lo que debería estar bien, pero hay componentes que tienen mucho más bajo (12V, o 20V) valores máximos de voltaje de la puerta.

Debido a que utilizará un IC de controlador de puerta adecuado, sospecho que no tendrá problemas con la conmutación de 10 kHz, pero al no usar un controlador de puerta puede tener problemas de capacitancia de la puerta que causan una mayor pérdida de conmutación, ya que el MOSFET requiere más corriente. descarga / carga que, por ejemplo, puede proporcionar un pequeño pin de salida del microcontrolador. El MOSFET estaría en la región de "resistencia lineal" mucho más tiempo que si se hubiera utilizado un controlador de puerta adecuado.

    
respondido por el KyranF

Lea otras preguntas en las etiquetas