56- bis 15-Volt-Regler für den Antrieb von Gleichstrommotoren

Ich habe ein Projekt zur Steuerung eines Gleichstrommotors mit einem sehr kostengünstigen Design. Ich habe einen kurzen Schaltplan gezeichnet, damit Sie die Schaltung besser verstehen (Kondensatoren, 2576-Induktivität, Bootstrap-Kappe, Diode usw. sind nicht enthalten, +15 VDC ist der Ausgang von Der Regler );

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Um den Motor (42 VDC) anzutreiben, beträgt unsere DC-Bus-Spannung 56 Volt. Um Mosfets anzutreiben und 5 Volt für den Mikrocontroller zu erhalten, muss ich 56 Volt kostengünstig in 15 Volt umwandeln. Ich plane, LM2576HVT zu verwenden, zum Fahren habe ich mich entschieden IR2106, das einen maximalen Ausgangsstrom von 200 mA liefern kann. Ich plante auch, IRF3710-Mosfets zu verwenden. Es hat eine Gate-Gesamtladung von 130 nC und eine GS-Ladung von 26 nC lm2576.

Das Fahren mit niedrigem Strom führt zu einem langsameren Einschalten, aber wenn ich den High-Low-Side-Treiber ändere und das Gate mit 1 A ansteuere, wird es schwieriger, den Leistungsverlust zu tolerieren, dem der Regler ausgesetzt ist. (Zum Beispiel: Verwendung von IR2110, 15-Ohm-Gate Widerstand)

Jetzt haben wir 150 mA zum Fahren und können davon ausgehen, dass 50 mA Stromaufnahme von anderen Schaltkreisen kommen, insgesamt 200 mA.

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Regler hat % 83 Wirkungsgrad bei 56 V und 200 mA, daher Verlustleistung = ((15*0,2)/0,83)-(15*0,2)=0,61 Watt richtig ? ( Berechnung der Verlustleistung im Schaltleistungsregler? )

Wenn ich einen hohen Antriebsstrom und durchschnittlich 1 A am Ausgang des Reglers verwende, wäre der Leistungsverlust des Reglers = ((15 * 1) / 0,88) - (15 * 1) = 2 Watt.

Wenn ja, sollte ich Treiber mit hoher Ausgangsstromfähigkeit verwenden und Mosfets mit hohem Strom ansteuern?

Ich frage mich auch, ob das Hinzufügen eines Vorwiderstands zum Eingang des Reglers hilfreich sein kann?

Sollte ich auch einen maximalen Spannungsschutz für den Regler hinzufügen? (2576hvt kann maximal 60 Volt Eingang verarbeiten)

Danke schön..

Wenn Sie die 15 V nicht für andere Dinge benötigen, ist dies möglicherweise billiger: - ST662 5 V auf + 12 V-Konverter

Antworten (1)

Ich plante, das Gate mit einem 100-Ohm-Widerstand anzusteuern, um den Antriebsstrom zu reduzieren und den Leistungsverlust entlang des lm2576 zu reduzieren.

Ein MOSFET-Gate ist ein Kondensator: Um den FET einzuschalten, muss eine bestimmte Ladungsmenge in das Gate gedrückt werden, dies wird als Qg oder Gate-Gesamtladung bezeichnet.

Die Ausgangsstromfähigkeit des Treibers ändert nur, wie lange es dauert, Qg in das Gate zu drücken. Zum Beispiel würde Ihr MOSFET mit Qg = 130 nC bei einer Ansteuerung von 1 A in 130 ns und bei einer Ansteuerung von 0,1 A in 1,3 µs schalten.

Sobald der FET eingeschaltet ist, verbraucht der Treiber nur seinen Ruhestrom, der im Datenblatt als „VCC-Ruhestrom“ aufgeführt ist, und das Maximum beträgt 340 µA, was winzig ist.

Somit beeinflusst der Gate-Treiberstrom nur die Schaltgeschwindigkeit (und die MOSFET-Schaltverluste), hat aber fast keinen Einfluss auf den vom MOSFET-Treiber verwendeten Strom.

Dieser Strom kann geschätzt werden als:

F R e Q u e N C j ∗ Q G ∗ 2

Da es zwei FETs gibt, wird die obige Ladungsmenge (Coulomb) pro Sekunde verwendet, und da der Strom Coulomb/s ist, haben Sie Ihren Strom.

Bei 25 kHz und 130 nC sind es etwa 6,5 ​​mA. Dimensionieren Sie es auf maximal 10 mA, alles wird gut.

(Auch Ihr IR2106 funktioniert nicht ohne die Bootstrap-Kappen und die Diode).

Tatsächlich sollte der Gate-Treiberstrom so gewählt werden, dass die FETs so schnell wie nötig schalten, um die Schaltverluste niedrig zu halten, aber nicht schneller, da dies die EMI erhöht.

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