小功率無刷直流電機MOS管燒壞的原因分析

小功率無刷直流電機MOS管燒壞原因

什么原因導致控制小功率無刷直流電機的MOS管被燒壞呢？若能夠提供詳細電路圖及各元器件的型號（比如MOS管型號等）更好，由于沒電路圖，下面對這部分設計MOS管燒壞常見的可能性故障進行分析，自己核對一下是否有相應的問題。

一般幾種情況：

1.啟動電流過大，未做任何保護

2.上下橋臂直通，瞬間過電流

3.死區時間過短，反電動勢導致反向擊穿

4.硬件不確定故障，偶發現象

5.控制算法是否有誤

6.死區保護可能沒有做好，導致H橋的上下臂有直通的可能，可以用多通道示波器測量一下控制PWM信號，是否有上下臂同時導通可能。

1、電路圖中是否有續流二極管？因為電機屬于感性負載，其內部具有線圈，當MOS管關斷瞬間，很大的反向電動勢，與原電源電壓疊加產生高壓，從而擊穿管子。

增加該二極管是使線圈與二極管能夠形成回路，給反向電動勢續流，從而保護MOS管等控制器件，如下圖D1為電機續流二極管。

2、MOS管的選型是否合理？①電機驅動瞬間電流比穩定運行時電流（額定電流）要大5~8倍左右，因此MOS管的最大漏極電流應選擇電機額定電流10倍以上，比如額定功率為0.5A的電機，MOS管最大漏極電流應選擇5A以上，盡量選擇內阻小的MOS管，其內阻越小越好。

內阻小，壓降小，管子功耗小，其發熱量就小。②MOS管的最大工作電壓是否滿足要求？選取管子的工作電壓應比電機工作電壓大一倍，比如24V的電機，MOS管最大工作電壓應選擇48V以上。

3、MOS管的驅動電壓是否符合要求？雖然MOS管導通驅動電壓3V~10V左右，但是VGS電壓一般6V~10V管子才能達到飽和。

若只用3.3V電壓驅動，雖然MOS管能夠導通，但是內阻較大，并沒有達到飽和狀態。導致管子內耗大，發熱量大而燒壞。如下圖為小功率MOS管2N7002驅動電壓VGS與漏極電流ID曲線圖，可以看出VGS＞2V就開始有電流，管子導通，但是電壓高達5.5V左右管子才飽和。

4、MOS管控制端柵極串聯電阻是否過大？雖然MOS管屬于電壓控制型器件，但是該電阻不能省，串聯該電阻起到隔離保護作用（如上圖R1）。

若該電阻太大，因為MOS管會有結電容，管子太大充電速度慢，管子很長時間達不到飽和開通狀態，從而過熱燒毀。該電阻阻值一般10k以內即可。

若為正反轉控制電機驅動電路，如下圖4個二極管不能省，這4個二極管屬于電機線圈續流二極管，用于保護控制電路，若控制管使用的是MOS管，其內部一般會有寄生二極管，不需要外接。

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