Вот таблица данных, которая должна быть связана с вашим вопросом. Я не должен был искать это.
Каждый Mosfet должен обрабатывать 32 ампер
Это с ВVGS=10
Вы устанавливаете на 5 V × R 2VGS, вам действительно нужно как можно больше напряжения (5 В, кажется, ваш максимум). На вашем месте я бы изменилR1на 10 ~ 50 Ом иR2на 100 кОм на 1 МОм. Потому что, если вы не полностью откроете МОП-транзистор, он будет иметь слишком большое сопротивление и ... взорвется.5V×R2R1+R2=4.54VR1R2
С , то R D S ( O п ) является максимальной 35mΩVGS=10VRDS(on)
V G S = 10 ВP=I2×R=(32A)2×0.035Ω=35.84W , это означает, что ~ 36 Вт - это ожидаемое рассеивание мощности, когдаVGS=10V
При значение составляет максимум 45 мОм в соответствии с таблицей данных.R D S ( o n )VGS=5VRDS(on)
I = √35.84W=I2×0.045Ω , и если мы переместим I, мы получим: , поэтому вы можете рассчитывать на безопасное пропускание 28A через МОП-транзистор IF, если Вы фиксируете значения резистора. Вы обязательно должны получить радиатор для MOSFETS. Возможно даже активное охлаждение вентилятором.I=35.840.045−−−−√=28.2A
Мы изменили таймер на Arduino, чтобы наша частота ШИМ составляла около 8000 Гц
Вам не нужно такое высокое, 800 Гц будет приемлемым, вот на что переключаются обычные драйверы BLDC (ESC). (Если я не ошибаюсь).
То, что вы пытаетесь сделать, это заряжать затвор последовательным резистором, он выглядит так, как показано на рисунке ниже, и мы можем использовать эту модель для дальнейших уравнений.
Емкость затвора ( ) имеет максимальное значение 1040 р РCiss1040pF
Резисторы и MOSFET формируют эту схему:
С= Cя S S× 3 = 3120 p F потому что вы получили 3 параллельно.
R = R1| | р2= 909 Ом
Вс = 4,54 В
Напряжение на конденсаторе соответствует следующему уравнению:
где - это напряжение на конденсаторе, а - то, чем вы его , в В нашем случае это .
Вс= Vе× ( 1 - е- тR C)
ВсВеВс = 4,54 В
Вы отправляете ШИМ, и я создам для вас сценарий наихудшего случая. Это когда вы пытаетесь выполнить analogWrite (1) , это рабочий цикл . Таким образом, время, когда ваш сигнал начинает повышаться, пока не закончится с этим рабочим циклом и 8 кГц, будет 488,3 наносекунды.12561256× 18000знак равно
Давайте вставим числа в уравнение выше, чтобы увидеть, какое напряжение будет на затворе.
Вс= 4,54 В× ( 1 - е- 488,3 × 10-9( 909 ) × ( 3120 × 10-12 )) = 0,71 В
МОП-транзистор начинает открываться при минимуме 1 В и максимуме 2,5 В. Так что в этом худшем случае вы даже не сможете открыть ворота. Так что это было закрыто все время.
Еще одна вещь, на которую мне действительно нужно обратить внимание, это наиболее вероятная причина того, почему ваши МОП-транзисторы ломаются, потому что, когда вы переключаетесь, вы делаете это очень медленно из-за гигантских резисторов и очень большого количества емкостей затвора. Это означает, что когда МОП-транзисторы только начинают переключаться, они пропускают через себя большой ток, в то время как на них подается большое напряжение. И => действительно очень много тепла.п= Я× V
Смотрите это изображение:
Как вы понимаете, вы не хотите быть там, где пересекаются синяя и красная линии. И ширина этого перехода одинакова независимо от частоты переключения, поэтому чем чаще вы переключаетесь, тем больше времени затрачивается на этот болезненный переход. Это называется переключением потерь. И он масштабируется линейно с частотой переключения. И ваши высокие сопротивления, высокая емкость, высокая частота переключения, скорее всего , заставляет вас оставаться в этом переходном этапе все время. И это равносильно взрывам или поломке MOSFETS.
У меня действительно нет времени, чтобы сделать больше вычислений, но я полагаю, что вы понимаете суть этого. Вот ссылка на схему, если вы хотите поиграть. Что вы должны! ,
Мой последний совет вам - приобрести драйвер MOSFET, чтобы вы могли накачать несколько AMPS в ворота, прямо сейчас вы накачиваете миллиамперы.
Btw Doctor Circuit, что касается вашего последнего абзаца, это проблема только транзисторов BJT, они обеспечивают большую мощность, тем более теплые они, MOSFET, тем не менее, обеспечивают меньшую мощность, чем теплее, поэтому им не требуется какой-либо особый вид балансировки, они будут баланс автоматически.
ПРОДОЛЖЕНИЕ, Время нарастания и Время спада.
Я был довольно жесток в приведенном выше примере: переключение 8 кГц и рабочий цикл 1/256. Я буду более добрым и посмотрю на рабочий цикл 50% = 128/256. Я хочу знать и сказать вам, сколько времени вы находитесь в вашем болезненном переходе.
Итак, мы получили следующие параметры, относящиеся к болезненному переходу:
Td( О п ) = Время задержки = Время включения = Время задержки выключения = Время выключении
Tр
Td( о фе)
Tе
Я сделаю несколько неприятных приближений, предположу, что плато Миллера не существует, я предположу, что напряжение на MOSFET линейно уменьшается при включении и линейно увеличивается при выключении. Я предполагаю, что ток, протекающий через MOSFET, увеличивается линейно при включении и уменьшается линейно при выключении. Я предполагаю, что ваш двигатель потребляет 200А во время установившегося режима нагрузки 50% с некоторой нагрузкой, скажем, ваше тело. Так что 200А пока ты на нем и разгоняешься. (Чем больше крутящий момент выдает двигатель, тем больше будет потребляться ток).
Теперь о цифрах. Из таблицы данных мы знаем следующие максимальные значения:
Td( О п ) вкл = 40 нс = 430 нс = 130 = 230 нс
Tр
Td( о фе)
Tе
Итак, сначала я хочу узнать, сколько из 8кГц периода занимает вышеуказанный переход. Переход происходит один раз в каждый период. Задержки на самом деле не влияют на переход (если мы не переключаемся на действительно очень высоких частотах, таких как 1 МГц).
время перехода с 50% и fs при 8 кГц =
Я думал, что увижу гораздо большее значение, это игнорирование Миллер-плато и паразитические вещи, и игнорирование медленной зарядки ворот. Также это игнорирует тот факт, что время нарастания и спада составляет от 10% до 90% сигнала, а не от 0% до 100%, что я предполагаю в своих расчетах. Поэтому я бы умножил 0,528 на 2, чтобы приблизить мое приближение к реальности. Таким образом, 1%.Tр+ те18000= 0,00528 = 0,528 %
Теперь мы знаем, как часто мы проводим время в этом болезненном переходе. Посмотрим, как это больно на самом деле.
п= 1T∫T0п( т ) дT
Вр( т ) = 48 В( 1 - т430 н ы)
яр( т ) = 200 А430 н ыT
Ве( т ) = 48 В230 н ыT
яе( т ) = 200 А ( 1 - т230 н ы)
п= Pр+ Pе
пр= 1Tр∫Tр0Вр( т ) × Iр( т ) дT
пе= 1Tе∫Tе0Ве( т ) × Iе( т ) дT
пр= 1600 Вт LOL! Тот же ответ, странный
пе= 1600 Вт
п= Pр+ Pе= 3200 Вт
Теперь давайте вернемся к тому, как часто вы проводили этот переход мощностью 3200 Вт. Это было около 1%, когда реальность вступает в силу. (И я думал, что это будет гораздо чаще).
ппротив г= 3200 Вт× 1 % = 32 Вт Хмм, опять я думал, что увижу что-то намного ... большее.
И ... давайте посчитаем остальные 99% времени! О котором я полностью забыл. Вот главный взрыв! Я знал, что кое-что я забыл.
P 50 % при 8 k H z = 32 Вт + 1800 Вт × 49,5 % = 923 Втп= Я2× R = ( 200 А )2× ( 0,045 Ом ) = 1800 Вт А И вы проводите 49,5% времени в этом режиме проводимости. Таким образом, ваше общее значениеп50 % @ 8 к НZ= 32 Вт+ 1800 Вт× 49,5 % = 923 Вт
При 3 параллельных МОП-транзисторах это составляет на каждый МОП-транзистор. Это все еще ... EX-PU-LOSIVE!32 Вт+ 1800 Вт× 49,5 %3= 329 Вт
Вот и мы. Там бомба, которую вы ищете. EX-PU-LOSION
Это мое последнее редактирование.