Spitzenstrombegrenzungsmotor

Der TC4422 ist ein MOSFET- Gate- Treiber und nicht wirklich dazu gedacht, Motoren anzutreiben.

Der Innenwiderstand beträgt typischerweise 6,3 Ohm (kann im heißen Zustand 50 % höher sein), sodass Ihr Strom durch den Treiber auf nicht mehr als ein paar Ampere begrenzt wird. Sie werden feststellen, dass 18 V / 6,3 Ohm etwa 3 A entsprechen, das ist also ungefähr der Strom, den Sie kurzzeitig bei maximaler Versorgungsspannung in einen Kurzschluss bringen können (unmittelbare Verlustleistung beträgt 50 W!). Der tatsächliche Strom wird geringer sein, da MOSFETs begrenzen, wenn der Spannungsabfall hoch wird. Normalerweise fließt Strom zur Erde, sodass jeweils nur ein Schalter beteiligt ist.

Ich empfehle dringend, dass Sie sich etwas kräftigeres zulegen, wenn Sie einen relativ großen Motor wie diesen fahren möchten.

Die im Großdruck auf dem Datenblatt genannten 3 A beziehen sich auf kurzzeitige Ströme, die beim Laden und Entladen des Gates eines MOSFET gezogen werden, es handelt sich nicht um eine kontinuierliche Stromstärke. Beachten Sie auch, dass die Widerstandsmessung bei niedrigem Strom (10 mA) durchgeführt wird, was eine signifikante Erwärmung verhindert (daher sehen die Zahlen gut aus) und auch bei der höchsten Versorgungsspannung (wodurch die Zahlen wiederum besser aussehen, als Sie es bei niedrigerer Versorgung sehen werden Spannungen).

Generell gilt bei Datenblättern: Das Große gibt, das Kleingedruckte nimmt.

Führen Sie die Messungen durch, die Brian Drummond vorgeschlagen hat, um Ihre tatsächlichen Anforderungen zu bestimmen. Der Treiber sollte in der Lage sein, dem Anlaufstrom ohne Ausfall standzuhalten, entweder auf unbestimmte Zeit (stillstehender Motor) oder mit einer Art Schutz, falls diese Situation eintritt.

Messen Sie den Widerstand des Motors. (Machen Sie dies ein paar Mal und drehen Sie die Welle und nehmen Sie den niedrigsten Wert, da die Bürsten eine gute Messung beeinträchtigen können).

Wenn Sie 18 V (oder Ihre tatsächliche Versorgungsspannung) durch diesen Widerstand teilen, erhalten Sie den Startstrom. Ihr Motortreiber muss das aushalten.

Angenommen, Sie messen 2 Ohm; der Anlaufstrom wäre 9 Ampere.

Zwei Möglichkeiten, diesen Strom zu reduzieren: Betreiben Sie den Motor mit einer niedrigeren Spannung oder verwenden Sie PWM.

Ein Vorwiderstand ist eine traditionelle Art, einen Motor zu starten, aber er sollte so schnell wie möglich aus dem Stromkreis geschaltet werden, sobald der Motor läuft. PWM beim Start ist besser und effizienter.

BEARBEITEN: Angesichts der Offenbarung von Spehro über den Controller-IC könnte die richtige Antwort darin bestehen, ihn beizubehalten und externe MOSFETs hinzuzufügen (es ist schließlich ein MOSFET-Treiber!), Die in der Lage sind, den benötigten Strom zu verarbeiten.

BEARBEITEN für die Fragen von SherrellBC ...

1) Ich werde keine Möglichkeit empfehlen, einen Vorwiderstand nach dem Start zu trennen. Es ist ein traditioneller Ansatz mit "großem Motor" (denken Sie an Straßenbahn!), aber es gibt hier bessere Ansätze.

2) Richtig, die Induktivität begrenzt den Strom vorübergehend, dann pendelt sich der Strom auf 9 A ein. Dies ist jedoch NICHT der Dauerstrom - es sei denn, der Motor ist blockiert. Und wenn er feststeckt – es sei denn, der Motor ist speziell für einen solchen Missbrauch ausgelegt – sollten Sie den Strom besser schnell unterbrechen!

Dann beginnt sich der Rotor zu drehen. Und das fehlt Ihnen: Wenn es sich dreht, wirkt es auch als Generator, und die von ihm erzeugte Spannung (als "Gegen-EMK" bezeichnet) wirkt der Antriebsspannung entgegen. Dies reduziert den Strom.

Wenn der Motor leicht belastet ist (wie es aus Effizienzgründen sein sollte), dreht er sich, um (sagen wir) 15 V zu erzeugen, wobei nur 3 V an seinem 3-Ohm-Widerstand verbleiben und 1 Ampere verbraucht wird.

Wenn Sie es etwas mehr laden, zieht es mehr Strom (z. B. 3 Ampere), um das zusätzliche Drehmoment zu erzeugen. Es verlangsamt sich, so dass die Gegen-EMK reduziert wird, um die zusätzliche Stromaufnahme zu ermöglichen.