Voici la fiche technique qui devrait être liée à votre question. Je ne devrais pas avoir à le chercher.
Chaque mosfet doit gérer 32 ampères
C'est avec VVGS=10
Vous définissez à , vous voulez vraiment autant de tension ici que vous le pouvez (5 V semble être votre maximum). Si j'étais vous, je changerais en 10 ~ et en 100k ~ 1MΩ. Parce que si vous n'ouvrez pas complètement le MOSFET, il aura alors trop de résistance et .... explosera. 5 V × R 2VGSR1R25V×R2R1+R2=4.54VR1R2
Avec , le est au maximum de 35mΩR D S ( o n )VGS=10VRDS(on)
P=I2×R=(32A)2×0.035Ω=35.84W , cela signifie que ~ 36 W est la dissipation de puissance attendue lorsqueVGS=10V
Avec , le est au maximum de 45mΩ selon la fiche technique.VGS=5VRDS(on)
35.84W=I2×0.045Ω , et si nous déplaçons le I, nous obtenons: , vous pouvez donc vous attendre à laisser 28A en toute sécurité à travers le MOSFET IF vous fixez les valeurs de résistance. Vous devriez certainement obtenir un dissipateur thermique pour les MOSFETS. Peut-être même un refroidissement actif avec un ventilateur.I=35.840.045−−−−√=28.2A
Nous avons modifié la minuterie sur l'Arduino afin que notre fréquence PWM soit d'environ 8000 Hertz
Vous n'avez pas besoin d'aussi haut, 800 Hz serait acceptable, c'est à cela que les pilotes BLDC (ESC) se tournent. (Si je ne me trompe pas).
Ce que vous essayez de faire, c'est de charger une porte avec une résistance en série, cela ressemble à l'image ci-dessous et nous pouvons utiliser ce modèle pour d'autres équations.
La capacité de la porte ( ) a une valeur maximale deCiss1040pF
Les résistances et le MOSFET forment ce circuit:
C=Ciss×3=3120pF car vous en avez obtenu 3 en parallèle.
R=R1||R2=909Ω
Vs=4.54V
La tension sur le condensateur suit cette équation:
où est la tension aux bornes du condensateur et est ce avec quoi vous l'alimentez, dans notre cas c'est .
Vc=Ve×(1−e−tRC)
VcVeVs=4.54V
Vous envoyez des PWM et je vais faire le pire des cas pour vous. C'est quand vous essayez de faire analogWrite (1) , c'est un cycle de travail de . Ainsi, le moment où votre signal commence à monter jusqu'à ce qu'il se termine avec ce rapport cyclique et 8 kHz est 488,3 nanosecondes.12561256×18000=
Connectons les nombres dans l'équation ci-dessus pour voir quelle sera la tension à la porte.
Vc=4.54V×(1−e−488.3×10−9(909)×(3120×10−12))=0.71V
Le MOSFET commence à s'ouvrir à 1V minimum et 2,5V maximum. Donc, dans ce pire des cas, vous ne pouvez même pas ouvrir la porte. Il a donc été fermé tout le temps.
Une autre chose que je dois vraiment souligner, c'est que la raison la plus probable pour laquelle vos MOSFETS se cassent est parce que lorsque vous commutez, vous le faites si lentement à cause des résistances gigantesques et avec autant de capacités de grille. Cela signifie que lorsque les MOSFET sont sur le point de commuter, ils passent beaucoup de courant tout en ayant beaucoup de tension sur eux. Et => vraiment vraiment vraiment beaucoup de chaleur.P=I×V
Voir cette image:
Comme vous pouvez le comprendre, vous ne voulez pas être là où la ligne bleue et la ligne rouge se croisent. Et la largeur de cette transition est la même quelle que soit la fréquence de commutation, donc plus vous changez de fréquence, plus vous passez de temps dans cette transition douloureuse. C'est ce qu'on appelle les pertes de commutation. Et il évolue linéairement avec la fréquence de commutation. Et vos résistances élevées, votre capacité élevée, votre commutation à haute fréquence, vous font probablement rester dans cette phase de transition tout le temps. Et cela équivaut à des explosions ou à la rupture de MOSFETS.
Je n'ai pas vraiment le temps de faire plus de calculs, mais je pense que vous comprenez l'essentiel. Voici un lien vers un schéma si vous souhaitez jouer. Ce que vous devriez! .
Mon dernier conseil pour vous est d'obtenir un pilote MOSFET afin que vous puissiez pomper plusieurs ampères dans la porte, en ce moment vous pompez des milliampères.
Btw Doctor Circuit, en ce qui concerne votre dernier paragraphe, ce n'est qu'un problème avec les transistors BJT, ils fournissent plus de courant plus ils sont chauds, les MOSFET fournissent cependant moins de courant plus ils sont chauds, donc ils n'ont pas besoin d'équilibrage spécial, ils le feront équilibre automatiquement.
CONTINUATION, temps de montée et temps de chute.
J'étais assez méchant dans l'exemple ci-dessus, la commutation à 8 kHz et le rapport cyclique 1/256. Je serai plus gentil et regarderai un rapport cyclique de 50% = 128/256. Je veux savoir et vous dire combien de temps vous êtes dans votre transition douloureuse.
Nous avons donc obtenu les paramètres suivants pertinents pour la transition douloureuse :
td(on) = Temps de retard d' = Temps de = Temps de retard d' = Temps de
tr
td(off)
tf
Je ferai quelques approximations désagréables, je supposerai que miller-plateau n'existe pas, je supposerai que la tension aux bornes du MOSFET diminue linéairement lors de la mise sous tension et augmente linéairement lors de la mise hors tension. Je suppose que le courant traversant le MOSFET augmente linéairement lors de la mise sous tension et diminue linéairement lors de la mise hors tension. Je suppose que votre moteur consomme 200 A pendant un régime permanent de 50% avec une certaine charge, par exemple votre corps. Donc 200A pendant que vous y êtes et que vous accélérez. (Plus le moteur produit de couple, plus le courant sera consommé proportionnellement).
Passons maintenant aux chiffres. De la fiche technique, nous connaissons les valeurs maximales suivantes:
td(on) activé = 40ns = 430ns = 130ns = 230ns
tr
td(off)
tf
Donc, d'accord, je veux d'abord savoir quelle période de 8 kHz prend la transition ci-dessus. La transition se produit une fois à chaque période. Les retards n'affectent pas vraiment la transition (sauf si nous commutons à des fréquences vraiment très élevées, comme 1 MHz).
temps en transition avec un rapport cyclique de 50% et fs à 8 kHz =
Je pensais que je verrais une valeur beaucoup plus grande, cela ignore le plateau meunier et trucs parasites, et en ignorant la charge lente de la porte. Cela ignore également le fait que le temps de montée et le temps de descente représentent en fait de 10% à 90% du signal, et non de 0% à 100%, ce que je suppose dans mes calculs. Je multiplierais donc le 0,528 par 2 pour rendre mon approximation plus proche de la réalité. Số 1%.tr+tf18000=0.00528=0.528%
Nous savons maintenant combien de fois nous passons du temps dans cette transition douloureuse. Voyons à quel point c'est vraiment douloureux.
P=1T∫T0P(t)dt
Vr(t)=48V(1−t430ns)
Ir(t)=200A430nst
Vf(t)=48V230nst
If(t)=200A(1−t230ns)
P=Pr+Pf
Pr=1tr∫tr0Vr(t)×Ir(t)dt
Pf=1tf∫tf0Vf(t)×If(t)dt
Pr=1600W LOL! Même réponse, bizarre
Pf=1600W
P=Pr+Pf=3200W
Revenons maintenant à la fréquence à laquelle vous avez passé dans cette transition de 3200 W. C'était environ 1% lorsque la réalité entre en jeu. (Et je pensais que ce serait beaucoup plus souvent).
Pavg=3200W×1%=32W Hmm, encore une fois, je pensais que je verrais quelque chose de beaucoup ... plus grand.
Et ... calculons les 99% restants! Ce que j'ai totalement oublié. Voici l'explosion majeure! Je savais qu'il y avait quelque chose que j'avais oublié.
P 50 % @ 8 k H z = 32 W + 1800 W × 49,5 % = 923 WP=I2×R=(200A)2×(0.045Ω)=1800W Et vous passez 49,5% du temps dans ce mode conducteur. Donc, votreP50%@8kHz=32W+1800W×49.5%=923W
Avec 3 MOSFET en parallèle, c'est par MOSFET. C'est encore ... EX-PU-LOSIVE!32W+1800W×49.5%3=329W
Et voilà. Voilà la bombe que vous cherchez. EX-PU-LOSION
Ceci est mon dernier montage.