直流电机偶尔烧NMOS，该怎么加保护或限制？

金色大元宝

NMOS驱动直流减速电机，小电机。停止的时候需要PMOS刹车。

目前用MCU_IO控制，在使用的过程中偶尔会烧NMOS，最初的IRFR024概率大一些，现在用了BTS3104，自带保护，概率小很多，但偶尔还是会有。

想把电路再升级优化下，哪些保护或限制措施合适？还有，这里的NMOS大概会是过流还是过压损坏？

使用条件，32V电源，直流电机空载电流100mA，带载其实也差不多。100mA出头一点。直流电机阻值在15欧上下。

刚刚测试了下，带载启动电流一般大于300mA即可。

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因为启动没有限流，这个损坏会是过流引起的吗？

如果加保护，我自己设想的是

1。电机电流限制在500mA，在电机上串一个5W 50R的电阻，或者两个5W 100R的电阻。

2、MCU_IO控制改成PWM控制，也是将电机电流控制在500mA左右，或者将启动电流进行限制。

z123

上图腾柱驱动吧

lb0857

按照常规处理看看有没有效果:   
MCU_IO控制改成PWM控制  adc过流采集在PWM输出us级别之后马上被触发;发现过流立即进行保护处理

金色大元宝

lb0857 发表于 2024-5-6 10:46
按照常规处理看看有没有效果:   
MCU_IO控制改成PWM控制  adc过流采集在PWM输出us级别之后马上被触发;发现 ...
(引用自3楼)

改成PWM控制，NMOS GATE需要接个图腾柱，但是ADC接口没有了，电流经LM393比较后保护不知道来不来得及。

XIE2099

BTS3104，内阻比较大， 应该是程序逻辑问题，导致上下管同时导通，重新处理一下刹车时间或者逻辑顺序

angler12

你这R29阻值也太大了吧,换成100欧姆试试

金色大元宝

XIE2099 发表于 2024-5-6 12:38
BTS3104，内阻比较大， 应该是程序逻辑问题，导致上下管同时导通，重新处理一下刹车时间或者逻辑顺序 ...
(引用自5楼)

中间间隔了20uS


//开启
MOTOR_PMOS_OFF();  //先关闭PMOS刹车
bsp_DelayUS(20);
MOTOR_NMOS_ON();   //再开启NMOS

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//关闭
MOTOR_NMOS_OFF();        //先关闭NMOS
bsp_DelayUS(20);
MOTOR_PMOS_ON();        //再开启PMOS刹车

金色大元宝

angler12 发表于 2024-5-6 12:50
你这R29阻值也太大了吧,换成100欧姆试试
(引用自6楼)

是的，这里有点问题，R29实际是5.1欧。不过现在看了下，这里R29和D4可以取消，放在这里没啥用了。

如果改成PWM，再加上图腾柱，GATE电阻也是5.1R。

kebaojun305

直流有刷电机？  先考虑过压烧   MOS 对电压很敏感  电机上有没有并压敏  电容       用IRF640  试试

金色大元宝

kebaojun305 发表于 2024-5-6 13:39
直流有刷电机？  先考虑过压烧   MOS 对电压很敏感
(引用自9楼)

我现在也不确定是过流还是过压，电源是32V，刹车的时候，电压会升高？

还用过一阵IRFR1645，150V，33A的管子，偶尔也是有烧。

kebaojun305

金色大元宝 发表于 2024-5-6 13:43
我现在也不确定是过流还是过压，电源是32V，刹车的时候，电压会升高？

还用过一阵IRFR1645，150V，33A的 ...
(引用自10楼)

正负电压都的注意   MOS上可以用示波器 抓下电压波形   增加过压 保护  提高管子耐压     我用的 基本都是过压损坏的。  MOS 对电压太敏感了  没有   三极管 耐操

金色大元宝

kebaojun305 发表于 2024-5-6 13:39
直流有刷电机？  先考虑过压烧   MOS 对电压很敏感  电机上有没有并压敏  电容       用IRF640  试试 ...
(引用自9楼)

没有并压敏电阻，

昨晚还搜到了野火直流电机的原理图



这两个二极管钳压，相比压敏电阻，哪个效果更好？

kebaojun305

金色大元宝 发表于 2024-5-6 13:48
没有并压敏电阻，

昨晚还搜到了野火直流电机的原理图
(引用自12楼)

你刹车切换的时候    电机 很可能有一个感应电压产生。  你这个负载电流 我直接用三极管  不用MOS

金色大元宝

kebaojun305 发表于 2024-5-6 13:49
你刹车切换的时候    电机 很可能有一个感应电压产生。  你这个负载电流 我直接用三极管  不用MOS ...
(引用自13楼)

好的好。非常感谢。

很少用三极管，TO 252封装的三极管有推荐的吗？

还有，如果并压敏电阻，是并在这两处吗？

kebaojun305

常见的 TIP14x 系列    应该还有其他系列

金色大元宝

kebaojun305 发表于 2024-5-6 13:59
常见的 TIP14x 系列    应该还有其他系列
(引用自15楼)

达林顿管也是对吧？我还一直在搜三极管。

kebaojun305

金色大元宝 发表于 2024-5-6 14:10
达林顿管也是对吧？我还一直在搜三极管。
(引用自16楼)

一时半会 我想不起来啥三极管了      还有常见的功放对管  去那个商城上搜搜 一堆   100V 3A的 一堆

你这个应用  三极管 达林顿 都没啥问题

金色大元宝

kebaojun305 发表于 2024-5-6 14:13
一时半会 我想不起来啥三极管了      还有常见的功放对管  去那个商城上搜搜 一堆   100V 3A的 一堆 ...
(引用自17楼)

好的好的。谢谢。那还需要给电机串电阻限启动电流吗？ 如果不改成PWM的话

对了，刚刚想起来，基本上所有的NMOS损坏，都是短路。

是不是有过流引起断路，过压造成短路这一说？

如果确定是过压，那不串电阻也没关系。

同样是耐压100V的三极管和MOS管，三极管的耐操性更好？过压方面？

kebaojun305

金色大元宝 发表于 2024-5-6 14:24
好的好的。谢谢。那还需要给电机串电阻限启动电流吗？ 如果不改成PWM的话

对了，刚刚想起来，基本上所有 ...
(引用自18楼)

让我选 同样的情况下 肯定选 三极管    MOS对电压太敏感 稍微个超压毛刺 就可能烧掉。 三极管对比MOS 肯定耐操多了   就是驱动电流要大   压降要大

XIE2099

你要去测量Mos在工作的时候，延时时间是否够，用示波器去测量一下就可以判断是否在还没有完全关闭NMos的时候已经开启PMOS导致的

金色大元宝

XIE2099 发表于 2024-5-6 14:35
你要去测量Mos在工作的时候，延时时间是否够，用示波器去测量一下就可以判断是否在还没有完全关闭NMos的时 ...
(引用自20楼)

好的，到时候示波器再测一下。真不行适当加大间隔时间。

金色大元宝

kebaojun305 发表于 2024-5-6 14:31
让我选 同样的情况下 肯定选 三极管    MOS对电压太敏感 稍微个超压毛刺 就可能烧掉。 三极管对比MOS 肯 ...
(引用自19楼)

三极管确实用的少，一般10mA-20mA驱动电流够进入饱和区了吧？

对了。压敏电阻只需要加在电机两端吗？我上面图片画的压敏电阻有错误吗？

codefish

金色大元宝 发表于 2024-5-6 15:43
三极管确实用的少，一般10mA-20mA驱动电流够进入饱和区了吧？

对了。压敏电阻只需要加在电机两端吗？我 ...
(引用自22楼)

我认为直流有刷电机两端焊接电容（0.1uf-0.47uf）也有用，可以使用插件瓷片电容或独石电容。
另外，根据我最近几个月一个案例，在24V电源对地增加一个TVS管（耐压36V), 也有用。

kebaojun305

金色大元宝 发表于 2024-5-6 15:43
三极管确实用的少，一般10mA-20mA驱动电流够进入饱和区了吧？

对了。压敏电阻只需要加在电机两端吗？我 ...
(引用自22楼)

看负载电流的    你查查 Hfe（直流增益）的参数    你说10~20ma  小功率管子 可能行。

金色大元宝

codefish 发表于 2024-5-6 15:49
我认为直流有刷电机两端焊接电容（0.1uf-0.47uf）也有用，可以使用插件瓷片电容或独石电容。
另外，根据 ...
(引用自23楼)

谢谢，也尝试一下，多管齐下。

电源对地加TVS，好像源极漏极加稳压二极管也可以。

rifjft

带载测试时，NMOS是否有明显发热？
应该上个PCB图，看看实际布线。你这个是单向驱动的。NMOS那里，对地加个40V的单向TVS管 估计会有效果。对应14楼的图
另外，393只是限制电流用，前面不用加运放，直接用393就行。设置好参数就行。反正有现成的板，测试就能确认

rifjft

电流在1.5A以内，简单的考虑用TB67H451 这类H桥芯片，只要驱动效果能满足，还省事了

neqee

某种特定情况下流经q1的电流达到几安，过流电路检测到过流或手动频繁去开关q1，由于电路响应不够快导致q1可能会承载几十伏*几安功率，q1承载功率太大瞬间被击穿。
也就是开关q1在没有侧底关死或侧底打开的限流区时可能会出现这种情况。

金色大元宝

今天拿到示波器和MJD122还有稳压二极管，在老板子上更替测试了下。

是不是还是过流引起？测了反向电动势，没发现明显毛刺。

3104MOS管的开启和关闭时间太长，PMOS刹车开启和NMOS只间隔了20us，引起直通。但是直通的话，也有刹车电阻，会直接引起NMOS管损坏吗？

测试的板子一致，都是G极电压12V，限流电阻1K，不过MJD122测试的时候。BE加了个15V的稳压二极管，CE加了个47V的稳压二极管。




这两张是3104的开启和关闭时间，超过了20us。




这两张是MJD122的开启和关闭时间。小了非常多。

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对了，还测了VGS的波形，直接用开关电源，感觉有50HZ的干扰串进来，用了直流稳压电源，测到的信号就干净了。这是正常的吗？