Protección completa del controlador del motor N-MOSFET

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Leí mucho sobre la protección MOSFET y construí este esquema.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Estaba pensando que Gate y DS están suficientemente protegidos, pero la experiencia demostró que estaba equivocado. Hice 3 PCB's y todos soplaron. El motor durante el trabajo continuo toma 20A, pero estoy seguro de que la sobrecorriente o la pérdida de energía no fueron la razón por la que se produjo el MOSFET.

1. ¿Por qué no funciona?

Ahora sé que D2 debería estar entre R2 y SW1, pero ¿qué otra cosa podría causar daños?

2. ¿Cómo puedo hacer que sea posible sin errores?

He visto un esquema en el que entre el drenaje y la puerta se agregó diodo TVS bidireccional, pero ¿es mejor solución que un diodo TVS unidireccional entre la fuente y el drenaje?

    
pregunta Piotr

2 respuestas

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Primero, su inductancia de motor con 1 uH es totalmente irrealista ... Un valor más realista estaría en el rango de milihenry.

Segundo, creo que el problema es que tienes una condición de sobretensión en el drenaje al voltaje de la fuente. Su puerta parece estar bien protegida con un diodo TVS y una resistencia de 100 ohmios en serie con la puerta. Sin embargo, necesita un diodo de recuperación rápida a través del motor. Cuando el transistor se apaga (o se convierte en un circuito abierto, como otros prefieren decir), la corriente atrapada en la inductancia del motor debe poder fluir a algún lugar y aquí es donde el diodo de recuperación rápida entra en juego. En su rango de voltaje, un diodo schottky sería perfecto para colocarlo en paralelo con el motor.

Si no hace esto, la alta inductancia en su motor causará una gran condición de sobretensión que puede sonar mucho más allá de su drenaje máximo a la fuente de voltaje (30 V en su caso). Puede pensar que un diodo de TVS podría derivar la sobretensión pero, para hacer eso, deben conducir mucha corriente para la cual no se fabrica el diodo de TVS. Es por esto que un diodo Shottky o un diodo de recuperación rápida son mucho más adecuados para su aplicación.

¡Espero que esta respuesta resuelva tu problema!

    
respondido por el A. Baril
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Considere la inductancia en FUENTE, dado que se están cambiando 20 amperios. Suponga que la inductancia es 20nanoHenry (aproximadamente 1 pulgada de cable). Supongamos que los interruptores de 20 amperios en 20 nanoSegundos. ¿Lo que pasa? V = L * dI / dt

Delta_V_Source = 20nH * 20 amp/20nS = 20 voltios

Tu FET no está apagado. Hasta que se complete ese transitorio.

También la inductancia, más Cgate, puede resonar. Instale 100 ohmios, con el cuerpo de la resistencia justo contra el pasador de la puerta. (puerta-tapón R).

Además, ¿a qué distancia está la fuente de alimentación? ¿Un metro? 1uH de alambre. Ponga 0.1UF a la derecha entre la parte superior del motor y el GND PLANE. Propósito: minimizar el área del bucle, así minimizar la energía almacenada en el campo magnético.

    
respondido por el analogsystemsrf

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