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300度高温电机驱动电路的设计准则
作者:218 发布日期:2020-07-31

  我们都知道的是,电机也需要一定的驱动信息。这样我们可以通过控制这样的驱动信息来实现电机的自动化控制。对于300度高温电机来说,它的驱动电路的设计需要遵循一定的准则。那么这些准则具体是什么呢?

  在电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点:

  1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。

  2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。

  1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。

  2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。

  3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

  4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。

  5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。

  电机驱动电路的PCB 需要采用特殊的冷却技术,以解决功耗问题。印刷电路板 (PCB) 基材(例如 FR-4 环氧树脂玻璃)的导热性较差。相反,铜的导热性非常出色。因此,从热管理角度来看,增加 PCB 中的铜面积是一个理想方案。厚铜箔(例如:2 盎司(68 微米厚))的导热性优于较薄的铜箔。然而,使用厚铜箔的成本较高,并且难以实现精细的几何形状。因此,使用 1 盎司(34 微米)铜箔变得很常见。外层通常使用½ 盎司到1 盎司的铜箔。多层电路板内层使用的固体铜面具有良好的散热性。然而,由于这些铜面通常都置于电路板叠层的中央,因此热量会聚集在电路板内部。增加 PCB 外层的铜面积,并经由许多通孔连接或“缝接”至内层,有助于将热量转移到内层外部。

  由于存在走线和元件,双层 PCB 的散热可能会更加困难。因此,尽可能多地提供固体铜面,并实现与电机驱动器 IC 的良好热连接显得非常必要。在两个外层上都增加覆铜区,并将其与许多通孔连接在一起,有助于由走线和元件分割的各区域间散热。

  综上所述,通过这篇文章,我们已经了解到了300度高温电机的驱动电路在设计的时候应该遵循什么样的准则。通过学习这些准则,我们在设计300度高温电机驱动电路的时候会有更加科学的指导,从而得到比较成熟的设计。

 

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