MOSFET-Auswahl für bürstenbehaftete DC-Motorsteuerung

Ich würde mich für die 1,5-fache Nennspannung entscheiden, nur um sicher zu sein, dh 270-300 V. Die meisten N-Kanal-FETs, die ich auf Digikey mit diesen Spezifikationen sehe, und billig/reichlich sind, sind in Bezug auf die Strombelastbarkeit bereits mehr als genug.

Einer Ihrer normal aussehenden TO-220-Gehäuse-FETs wie der FDP14N30 von Fairchild Semiconductor, der ein N-Kanal-MOSFET mit 300 V und 14 A ist, reicht völlig aus. Es wird 7,5 Watt mit 300 mOhm Einschaltwiderstand und 5 Ampere kontinuierlich abführen. Es kann gepulste Ströme von bis zu 56 Ampere verarbeiten, daher bin ich sicher, dass es Anlaufstromstöße bewältigen kann. Hier das Datenblatt des Herstellers

Versuchen Sie grundsätzlich, eine Komponente auszuwählen, die MEHR als Ihre angegebenen Parameter bewertet, mit angemessenem und logischem Spielraum für weniger als ideale Bedingungen, z. B. nachdem die Temperatur angestiegen ist oder wenn die Komponente während der Herstellung am unteren Ende der Toleranz liegt.

Wenn Sie Komponenten zu stark überbewerten, kann dies in Bezug auf Produktionskosten und Platz auf der Leiterplatte viel mehr kosten. Wenn Sie jedoch beispielsweise ein Projekt für die Universität haben, bedeutet die Überbewertung einer Komponente nur, dass Ihr Projekt während der Prüfung weniger fehlschlägt verzweifelte Zeiten, in denen Sie versuchen, Abschlusstests durchzuführen und Ihre Berichte zu schreiben usw.

Wenn Sie erwarten, dass Ihr Motor gedreht wird, ohne ihn mit Strom zu versorgen, achten Sie auf erzeugte Spannungen, die tatsächlich Ihren 300-V-Nenn-FET überschreiten können. Ich schlage vor, dass Sie einige Hochleistungsdioden (300-400 V) besorgen, um die + und - Anschlüsse des Motors an VCC und GND zu klemmen. Dies dient dem Schutz vor "Back EMF", und manchmal werden die Dioden meiner Meinung nach als Rücklauf- oder Freilaufdioden bezeichnet (dies kann Ihnen bei der Erforschung des Themas und seiner Verwendung helfen). Sie können auch eine große Sperrdiode parallel über die + und - Verbindung zum Motor schalten, was mit hilft / dasselbe tut. Diese werden normalerweise für jede Art von induktiver Last verwendet.

Überprüfen Sie auch die Spannung, die Ihr N-Kanal-Low-Side-Gate-Treiber verwendet. Der von mir vorgeschlagene IC hat eine Gate-Nennspannung von + -30 V, also sollten Sie in Ordnung sein - aber es GIBT Komponenten, die viel niedriger sind (12 V oder 20 V). Gate-Spannung max. Nennwerte.

Da Sie einen geeigneten Gate-Treiber-IC verwenden, vermute ich, dass Sie keine Probleme mit dem 10-kHz-Schalten haben werden, aber wenn Sie keinen Gate-Treiber verwenden, haben Sie möglicherweise Probleme mit der Gate-Kapazität, die zu höheren Schaltverlusten führen, da der MOSFET mehr Strom zum Entladen / Laden benötigt als zum Beispiel ein kleiner Mikrocontroller-Ausgangspin liefern kann. Der MOSFET wäre dann viel länger im "linearen Widerstands"-Bereich, als wenn ein richtiger Gate-Treiber verwendet worden wäre.