为了省3颗NMOS,烧了整个电机驱动板!

来源:记得诚 电路设计 15 次阅读
摘要:科普一下:什么是9管电驱控制器? 无刷电机一般由3个半桥构成,最基本的电路需要6个MOS管,也就是常说的6管控制器,为了增大功率也有采用2管并联当一个管的,于是出现了12管控制器。那么9管控制器是怎么回事呢?您可能猜到了:是半桥中和单臂用双管,另一单臂用单管。——的确如此。那么为何如此设计呢,难道两个臂发热不同? 这种情况只有1个管工作于PWM状态,损耗较大,另一个管常开,损耗很小。故只有PWM状

科普一下:什么是9管电驱控制器?

无刷电机一般由3个半桥构成,最基本的电路需要6个MOS管,也就是常说的6管控制器,为了增大功率也有采用2管并联当一个管的,于是出现了12管控制器。那么9管控制器是怎么回事呢?您可能猜到了:是半桥中和单臂用双管,另一单臂用单管。——的确如此。那么为何如此设计呢,难道两个臂发热不同?

这种情况只有1个管工作于PWM状态,损耗较大,另一个管常开,损耗很小。故只有PWM状态的管需要采用2管或多管并联当一个管用的方式。9管控制器就是在这种情况下出现的,可以实现第1种情况下12管的效果,且提高了效率,所以在一定时期内被广泛采用。

好,科普完,我们先来看一下这个控制器的全身照,线束还是比较多的,最下边的是整板电源供电线,另外一根红色的的接在了板子上的VCC,应该是对外输出的。中间的三根蓝绿黄是电机的三相线。上面两捆儿是电机上的各种控制线。

看一下近照:拆多了发现一些非大厂的电瓶车控制器板子做的都差不多,这个板子上我没找到BLDC驱动芯片,电驱方案也是纯分立器件搭建的,早期驱动芯片贵,分立器件搭成本比较低,不过现在都还好,国产的电机驱动芯片也不贵了。

背面,板子背面在电源供电和地线上开窗焊接导流条上锡增加整体的通流量和散热能力。

看下MCU,放大之后还是看不清,有一半被擦掉了,不过隐隐约约看的出来丝印是XCM

我从另一个控制器原理图上找到了,但是没有完整型号,大概搜了下应该是一颗8051内核的MCU,专门用在BLDC的控制上。

再往下看,一颗长电科技NPN三极管,型号MJE13003,TO-126封装,不是很常见。这个三极管从变压器那边过来的,猜测应该是配合变压器输出电压再搭配周边的稳压二极管做简单稳压用的,毕竟NPN类型的简单稳压源在消费类电子产品上很常见(示意图如下)。不过在这个控制器里,一颗LDO都要省了,用料真抠!

再往下,是系统5V供电芯片,用的是DIODES(美台)的插件LDO,型号AS78L05,TO-92封装,5V@100mA

接下来是NMOS,丝印清晰可见,这是NCE(无锡新洁能)家的NMOS,型号NCE8295A,漏源电压(Vdss)82V,连续漏极电流(Id)92A,采用先进的沟槽技术和设计,可在低栅极电荷情况下提供出色的导通电阻RDS(ON)。该器件适用于脉冲宽度调制(PWM)、负载开关及通用应用。其导通电阻在栅源电压在10V时,可以到8毫欧,相当优秀了。

Id与Vgs曲线

Id与Rds(on)曲线图

如题所示,这个电驱跟一般我们拆解的不一样拥有6颗或12颗NMOS,这个电驱有9颗MOS,厂家为了降本,将三相的上桥臂用单管常开,下桥臂用上MOS并联做PWM驱动,这种做法是可以省一些物料钱,但是有在大负载爬坡时仍然有烧坏的风险,这不,这次控制器就是一家人(大概350斤)骑行上坡的时候烧坏的,而且就是坏的C相的上桥臂MOS。

接下来,再看一下电流采样部分,同样是采用多颗康铜丝并联在母线上采样(示意图如下),这样任意一相过流时都会被检测到,也是省钱的方法。

评论区

登录后即可参与讨论

立即登录