Letztes Jahr habe ich eine Schrittmotor-Treiberkarte mit DRV8711 und CSD17506 entworfen. Ich betreibe meinen Schrittmotor mit Vm=24 Volt und Motorstrom Im= 2,14A. Der Gate-Treiber drv8711 von Texas Instruments treibt sowohl hoch als auch beide Seiten. Die schematischen Werte des Designs sind die gleichen wie im Benutzerhandbuch des DRV8711EVM. Hier sind meine H-Bridge-Schaltpläne.
Mein Unternehmen verwendet diese Karte in unseren Produkten und mindestens 100 Karten funktionierten hervorragend und es gab kein Problem, bis neue Mosfets eintrafen. Wir bekommen diese Mosfets von digikey.
Das Problem ist, wenn ich 'MOTOR' einschalte, brennt einer der High-Side-Mosfets plötzlich, einige von ihnen arbeiten 1 Sekunde lang und einige von ihnen 2 Stunden lang, aber am Ende brennen alle. Nur High-Side-Mosfets und meistens Mosfet1 im Schaltplan.
Ich dachte zuerst an Löten, und löte Mosfets mit besonderer Sorgfalt und Problemabnahme, aber nicht entfernt.
Ich habe darüber nachgedacht, ob es ein Problem mit Komponenten gibt, und erneut neue bei Digi-Key bestellt, und das gleiche Problem tritt auf. Der Widerstand von Drain und Source von verbrannten Mosfets ist fast 0 .
Als nächstes dachte ich darüber nach, ob es eine Versionsänderung in CSD17506 gibt, konnte aber keine Änderung im Datenblatt oder in den Foren von Texas Instruments finden.
Wenn ich ältere löte, funktionieren sie gut, aber die neuen werden beschädigt.
Dann dachte ich darüber nach, Gate-Widerstände zu verwenden.
Ergebnisse:
Gate-Widerstände nur bei High-Side-Mosfets-Gates = 20
. Das Problem bestand weiterhin, funktionierte aber nur etwas länger.
Gate-Widerstand an allen Mosfets-Gates = 240 . Problem gelöst, aber Mosfets erzeugen viel Wärme und der Schrittmotor vibriert und arbeitet etwas laut und vibrierend. Während der Motortreiber aktiviert ist, hält jeder Treiber den Schrittmotor in einer Position, in der es immer noch Geräusche gibt.
Ich messe V DS von Mosfet, während ich meinen Motor antreibe, er erreicht manchmal 30 V.
Einer der TI-Experten hat mir empfohlen, meine Mosfets auf 60 V umzustellen. Ich habe meine Mosfets gewechselt und das Problem wurde behoben. Außerdem empfiehlt er mir, Gate-Widerstände nur auf der High-Seite zu verwenden, die nicht größer als 20 sind . Und verlängern Sie auch die Totzeit, aber die Totzeit hat bereits ihren höchsten Wert, der 800 ns beträgt
Obwohl ich mein Problem mit 60-V-Mosfets gelöst habe, besteht das Hauptproblem darin, dass ich ungefähr 1500 Mosfets habe und jeder 3 US-Dollar kostet. Ich muss sie irgendwie verwenden.
Ich habe schon 20 verbraucht an der hohen Seite, aber das Problem hat nachgelassen, besteht aber weiterhin.
Was könnt ihr mir empfehlen?
Was kann der Hauptgrund sein?
Ich habe auch daran gedacht, Flyback-Dioden bei Mosfets zu verwenden, aber ich habe keinen Platz, um zusätzliche Dioden bei Mosfets auf meinen Leiterplatten zu verwenden.
Können Sie mir helfen, das Problem zu finden und zu lösen?
Ich denke, das Problem ist die Gegen-EMK des Motors. Stellen Sie einfach sicher, dass die Stromversorgung niemals in die Nähe von 30 V geht, und Sie werden in Ordnung sein. Sie können einen zusätzlichen MOSFET + Zener verwenden, um die Spitzen beispielsweise innerhalb von 28 V zu überbrücken.
Sie können versuchen, 15 V Zener zwischen Gate-Source aller MOSFETS hinzuzufügen, obwohl ich nicht glaube, dass die Gate-Spannung das Problem ist.
Durch Hinzufügen des Gate-Widerstands schalten MOSFETs etwas langsamer, wodurch hier und da etwas Spannung von induktiven Spitzen entfernt wird, aber da die Gegen-EMK das eigentliche Problem ist, ist die Auswirkung davon marginal. DRV8711 hat eine Option zum Einstellen des Gate-Stroms, wenn ich mich gut erinnere - Sie können stattdessen damit spielen.
Vor kurzem gab es hier ein ähnliches Thema. Verwenden Sie nur 0R am Gate. Für EMI routen Sie Ihre Leiterplatte einfach gemäß den bewährten Daumenregeln. Ihr Problem sieht am ehesten nach Totzeitproblemen aus.
Vollbrücken-HGÜ zu modifiziertem Rechtecksinus - zufälliger halbseitiger MOSFET-Brennvorgang
Hier, das ist der andere Typ mit Widerständen am Gate.
Das Problem, mit dem Sie konfrontiert sind, hängt mit der Bewertung der FETs zusammen. NexFets sind wahrscheinlich die schnellsten, die Sie im Moment finden können: Dies bedeutet, dass die 1. Spitze ziemlich hoch ist (etwa doppelte VIN) ==> Mosfet mit 60 V Nennleistung muss sowohl auf HS als auch auf LS der Brücke verwendet werden. Sie könnten immer noch 30-V-Fets verwenden, aber Sie müssen einen riesigen Gate-Widerstand des HS anwenden, und dies wird Ihre Systemeffizienz beeinträchtigen. außerdem könnten die hohen Schaltverluste auf dem HS auch zu thermischen Problemen führen.
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