[求助]电机驱动电路,总是烧MOS.请大家指点下哪里问题.

zpywz · 发表于 2020-1-5 21:13:01

本帖最后由 zpywz 于 2020-1-5 22:10 编辑

别人跑来问我,说是重载下,跑两下MOS挂了, 我也没分析不出问题.所以上来请教一下.

MOS 驱动电压是通过光耦上拉到12V, 电机通过变速箱\丝杠推动一个高压配电柜的什么闸刀,电机一般一次运行时间不超过30秒.推到底,停一秒,再退回60mS.
听说他们测试时经常在退回的那一瞬间挂掉.

MOS 是 IRFP460 耐压500V的. 用MOS控制通断可能当初设计者实现用来调速.
目前就希望找出原因,至于设计问题,要改也要先把问题找出来.

~~~~~~~
我自己琢磨着是不是电机停止瞬间产生自感电动势,通过电源反向加到 MOS上,然后MOS的体二极管吃不消就挂了.
自己瞎画了个电路不知道对不对.

成成 · 发表于 2020-1-5 21:26:36

建议在MOS的D S加个二极管

lyjdddsg · 发表于 2020-1-5 21:31:52

MOS Vds驱动电压不够工作在放大状态吧。

lizg · 发表于 2020-1-5 21:33:15

没估计错的话，这是一个控制原理简图，不是实际的线路图。MOS挂掉，无非过压和过热(过流或进线性区）。

moon2jin · 发表于 2020-1-5 21:38:10

通断控制的波形？MOS的作用是慢速通断还是产生PWM脉冲？

zpywz · 发表于 2020-1-5 21:40:00

moon2jin 发表于 2020-1-5 21:38
通断控制的波形？MOS的作用是慢速通断还是产生PWM脉冲？

我测过没有PWM,只是控制通断. 应该是跟采样电阻组成堵转保护电路

moon2jin · 发表于 2020-1-5 21:45:21

zpywz 发表于 2020-1-5 21:40
我测过没有PWM,只是控制通断. 应该是跟采样电阻组成堵转保护电路

权且认为MOS管的耐压可以达到300V以上。但是楼主没给出型号。
刚看描述还在猜是不是堵转引起的烧坏，毕竟电机堵转时的电流，以及反向启动电流都可能很大。不如先测一些波形，看看电流情况是过热击穿，还是高压脉冲击穿。
如果仅仅是30s的通断，MOS为啥不干脆换成继电器？

辣条 · 发表于 2020-1-5 21:54:18

问题可能出现在“退回那一瞬间”。切方向的时候，先让两个继电器变成相同状态，把电机两端短路，能量泄放掉，再进一上一下进行行换向操作。烧继电器和烧MOS，选一样吧

RAMILE · 发表于 2020-1-5 22:31:25

本帖最后由 RAMILE 于 2020-1-6 13:20 编辑

目测是个100%空手接白刃的电路

sfes · 发表于 2020-1-5 23:06:36

继电器触点动作不同步

XIE2099 · 发表于 2020-1-5 23:57:35

加个刹车抱死

jyrpxj · 发表于 2020-1-6 00:18:21

本帖最后由 jyrpxj 于 2020-1-6 00:19 编辑

220V供电的系统，直接检测电流？也是醉了。

笨办法：继电器+限位开关。

lb0857 · 发表于 2020-1-6 08:27:51

继电器换线的一瞬间不幸事情罚款概率非常大

myxiaonia · 发表于 2020-1-6 08:55:22

不是有个停1秒操作吗？此时电机还在转？

zpywz · 发表于 2020-1-6 09:09:36

jyrpxj 发表于 2020-1-6 00:18
220V供电的系统，直接检测电流？也是醉了。

笨办法：继电器+限位开关。 ...

当然是有限位开关的，我把它省略了。免得看起来乱糟糟的。

xmcsl · 发表于 2020-1-6 09:19:45

我控制电机都是这么做的：切换方向前，先关断MOS管一段时间，让电机停下来，再切换方向，再打开MOS管。

kydl2345 · 发表于 2020-1-6 09:38:28

用示波器看mos Vgs波形吧只有个原理图看不出来

z123 · 发表于 2020-1-6 09:42:22

会不会感应电动势导致的母线电压升高击穿MOS管，因为是整流桥供电，无处吸收和泄放啊？有在母线加大容量滤波电容不？

xuelang1984 · 发表于 2020-1-6 09:55:14

继电器换成双刀双掷，mos就是个通断控制直接继电器皮实耐操

turf456 · 发表于 2020-1-6 10:04:18

一秒的时候电机停稳了吗？

bailao99 · 发表于 2020-1-6 11:54:41

R4=100R改到10R或者更小试试

Xujuango · 发表于 2020-1-6 13:03:22

220整流后的电压，再遇到切换方向时的反向电动势，乖乖，500V的耐压管子，抗的住吗？500V13A的参数，但是它的内阻的是多少？13A的参数，不是任意条件都能达到的啊。

maxtest · 发表于 2020-1-6 13:11:52

RAMILE 发表于 2020-1-5 22:31
目测是个100%空手接白刃的电路

运转状态切换方向，直接烧mos

可以说明一下运转状态切换方向会烧mos的原因吗？主要是在某宝看到电机驱动的电路，说可以硬切换，但是在电路上并没有看到保护晶片

rainbow · 发表于 2020-1-7 18:32:18

maxtest 发表于 2020-1-6 13:11
可以说明一下运转状态切换方向会烧mos的原因吗？主要是在某宝看到电机驱动的电路，说可以硬切换，但是在 ...

硬切换相当于反转刹车，只要MOS顶得住，就没有问题。

lizg · 发表于 2020-1-7 18:46:13

R3=10k,阻值太大了，导致MOSFET关断时进入线性放大区的时间较长，MOSFET使用超出了安全工作区。
MOSFET 的Cgs在导通期间充电到12V，设计者想通R3来放电使MOSFET截止，但放电时间太长，MOSFET抗不住瞬间功耗而挂掉。
供参考，请确认。

lanbili · 发表于 2020-1-14 04:08:00

z123 发表于 2020-1-6 09:42
会不会感应电动势导致的母线电压升高击穿MOS管，因为是整流桥供电，无处吸收和泄放啊？有在母线加大容量滤 ...

同意！箝位二极管回收的的能量没办法行成回路

异客 · 发表于 2020-2-24 13:11:39

本帖最后由异客于 2020-2-24 13:13 编辑

目测是个100%空手接白刃的电路，按原理图来看，MOS挂了的同时D3一定也挂了，MOS的G，S端位置就近并一个50V10n的电容吧，吸收米勒电容引起的驱动尖峰

异客 · 发表于 2020-2-24 13:16:48

另外，退回的瞬间，电机停转了没有？

异客 · 发表于 2020-2-24 13:24:15

楼主可以把开关机时的驱动波形贴出来

zpywz · 发表于 2020-2-24 14:35:38

异客发表于 2020-2-24 13:11
目测是个100%空手接白刃的电路，按原理图来看，MOS挂了的同时D3一定也挂了，MOS的G，S端位置就近并一个50V1 ...

对！ D3确实每次都会跟着MOS一起挂掉，请问烧D3的原理是什么呢，能否指点一下？

G、S 我在家里测都是正常的，出故障的波形要去客户的现场挂上重负载测试，才能测到波形。比较麻烦。

因为烧D3我也给G、S 并过 10V 的 TVS，印象中是没起作用（时间长了记不清了）。
最近一直丢着没去搞它，过两天要重新拿起来搞。

zpywz · 发表于 2020-2-24 14:41:37

异客发表于 2020-2-24 13:16
另外，退回的瞬间，电机停转了没有？

电机是已经停下了的。此时变速箱的齿轮应该卡的很紧，反向退回的时候需要很大的力气很大的电流。

前些天重新选了个管子 SW38N65KF / TO-247 / N沟道,650V,38A 还没有机会上机再拿到现场测试。
原来的管子是 500V 20A ，你觉得这只新手能不能接这个白刃呢？

jssd · 发表于 2020-2-24 14:48:24

R2，C1和D2并联吸收电流，并且R2取值10R，C1取值0.01uF。最好看看波形

异客 · 发表于 2020-2-24 14:56:30

zpywz 发表于 2020-2-24 14:35
对！ D3确实每次都会跟着MOS一起挂掉，请问烧D3的原理是什么呢，能否指点一下？

G、S 我在家里测都是正 ...

不是告诉过你了么，米勒电容引起的GS尖峰，老老实实并电容吧，跟你换什么样的MOS并没有太大的效果。这些疑难杂症，我见多了，方法也已经告诉你了。十几年前碰到这些问题，当时也是一头雾水，问遍了各大技术论坛，尤其是一些自认为是大佬的，奇货可居者，是不会告诉你怎么处理的。

异客 · 发表于 2020-2-24 15:01:43

zpywz 发表于 2020-2-24 14:41
电机是已经停下了的。此时变速箱的齿轮应该卡的很紧，反向退回的时候需要很大的力气很大的电流。

前些天 ...

另外，在R2的两端，正向并联一个600V1A以上规格的快恢复二极管，瞬间吸收dv/dt。

异客 · 发表于 2020-2-24 15:07:14

本帖最后由异客于 2020-2-24 20:16 编辑

zpywz 发表于 2020-2-24 14:41
电机是已经停下了的。此时变速箱的齿轮应该卡的很紧，反向退回的时候需要很大的力气很大的电流。

前些天 ...

电机的驱动，多看看ST的设计指导，会对你有帮助，但愿你的问题解决后，下次同样也能毫无保留地协助他人解决问题，这样大家才能共同进步，没必要藏着掖着，说白了，电路的可靠性，大神和新手之间，就隔了一层经验堆起来的窗户纸，捅破了谁都可以做好。

zpywz · 发表于 2020-2-24 16:40:54

异客发表于 2020-2-24 14:56
不是告诉过你了么，米勒电容引起的GS尖峰，老老实实并电容吧，跟你换什么样的MOS并没有太大的效果。这些 ...

好的，谢谢。我等有机会按你说的方法测试一下。
这个不好搞主要是在自己家没法故障再现。

异客 · 发表于 2020-2-24 16:43:18

zpywz 发表于 2020-2-24 16:40
好的，谢谢。我等有机会按你说的方法测试一下。
这个不好搞主要是在自己家没法故障再现。 ...

多搞几次，就可以再现了，你这又不是偶发故障，看你的原理图，这是必然结果

king_cd_126 · 发表于 2020-2-24 16:56:52

看着没有释放回路

异客 · 发表于 2020-2-24 19:45:36

king_cd_126 发表于 2020-2-24 16:56
看着没有释放回路

你当是继电器么？需要释放回路？楼主的病根在于，MOS的D,G端存在米勒电容，在MOS开通和关闭的瞬间，由于米勒电容的存在，电容电压不能突变，因此母线高压会通过这个电容，直接加载到驱动端，导致驱动端被高压击穿。正确的做法是，降低MOS栅极的驱动斜率，也就是改变MOS管DS端的DI/DT。改变这个斜率的方法有1.增大栅极驱动电阻。2.增大G、S端的输入电容。3.MOS管的D、S端增加吸收电路。

异客 · 发表于 2020-2-24 19:50:53

zpywz 发表于 2020-2-24 16:40
好的，谢谢。我等有机会按你说的方法测试一下。
这个不好搞主要是在自己家没法故障再现。 ...

楼主可以看一下楼上的方法

wxdl · 发表于 2020-2-24 20:07:30

异客发表于 2020-2-24 15:07
电机的驱动，多看看ST的设计指导，会对你有帮助，但愿你的问题解决后，下次同样也能毫无保留地协助他人解 ...

向你致敬!向你学习!希望大家都能向这位无私的坛友看齐!

dbwu8280 · 发表于 2020-2-24 20:48:07

前来学习一下。

caohuihui2016 · 发表于 2020-2-24 21:02:16

MOS拿来看看有没有过高温的痕迹，没有的话就是被高压击穿了。

zpywz · 发表于 2020-2-24 21:14:24

异客发表于 2020-2-24 19:45
你当是继电器么？需要释放回路？楼主的病根在于，MOS的D,G端存在米勒电容，在MOS开通和关闭的瞬间，由于 ...

好的,很有道理.等开工我再好好测试一下.

zyx213313 · 发表于 2022-7-26 11:24:10

我这个MOS上下臂同时炸毁，但是驱动芯片并没有坏，可能是什么原因呢？查了很久，实在不知道为啥

LK9286 · 发表于 2022-11-3 18:12:14

异客发表于 2020-2-24 19:45
你当是继电器么？需要释放回路？楼主的病根在于，MOS的D,G端存在米勒电容，在MOS开通和关闭的瞬间，由于 ...
(引用自40楼)

2.增大G、S端的输入电容。
这个没明白，密勒电容还是一样的呀

wx-ta · 发表于 2023-10-10 16:56:30

LK9286 发表于 2022-11-3 18:12
2.增大G、S端的输入电容。
这个没明白，密勒电容还是一样的呀
(引用自46楼)

同样不明白，有谁能解答

dellric · 发表于 2023-10-10 22:34:21

这个电路电机不能随意换向，一定要在电机两端电压为0后换向（电机转速为0后换向）。电机重载的时候，机械惯性大，电机在断开后一段时间内等效为发电机，如果这时候换向，电机输出电压会完全加在二极管和电机线圈上，这时候等效于发电机外部短路，大概率会烧快恢复二极管。在快恢复二极管烧毁断开后，电源电压和电机两端的电压串联后加在MOSFET上，按楼主设计参数，220V整流后峰值为311V，叠加直流电机电动势300V，轻松超过600V，而IRFP460的耐压只有500V，所以烧掉一点也不奇怪。

windwolfreal · 发表于 2023-12-21 16:46:31

异客发表于 2020-2-24 19:45
你当是继电器么？需要释放回路？楼主的病根在于，MOS的D,G端存在米勒电容，在MOS开通和关闭的瞬间，由于 ...
(引用自39楼)

通透，学习了！

songyongpan · 发表于 2023-12-22 00:47:28

dellric 发表于 2023-10-10 22:34
这个电路电机不能随意换向，一定要在电机两端电压为0后换向（电机转速为0后换向）。电机重载的时候，机械惯 ...
(引用自48楼)

母线电容钳位的条件下你怎么加？

[求助]电机驱动电路,总是烧MOS.请大家指点下哪里问题.

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