CMD607A:讓電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制更精巧
CMD607A:讓電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制更精巧
電機(jī)是現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)中主要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,它能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能。電機(jī)的控制電路是由電脈沖信號(hào)(PWM)控制,在三相電機(jī)控制中每一次PWM會(huì)使電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度實(shí)現(xiàn)能量交換。電機(jī)的普及極大地解放了勞動(dòng)生產(chǎn)力,提高了工作效率。
圖1是功率MOSFET驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)控制電路圖。其關(guān)鍵控制器件是由1、2、3三顆功率MOSFET相當(dāng)于6個(gè)開(kāi)關(guān)分別受a,b,c三組PWM信號(hào)控制。其中PWM信號(hào)是由MCU的邏輯電平a a、b b、c c來(lái)提供,其中a a、b b、c c在邏輯上互反。具體控制機(jī)理是每一次PWM會(huì)使電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換,三組MOS依次交替給予PWM信號(hào),達(dá)到電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的目的。
封裝形式
CMD607A MOSFET采用 N+P 管雙芯集成封裝形式,封裝形式及內(nèi)部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
電氣特性
耐壓與耐流能力:
耐壓建議:CMD607A MOSFET VDS=30V,屬于小功率MOSFET,它用在12V左右的小型馬驅(qū)動(dòng)板上完全夠用。VGSth(MAX)=3V,相對(duì)較低,使它的驅(qū)動(dòng)電路變得簡(jiǎn)單,直接可以用單片機(jī)控制。這里有必要提醒廣大用客戶,CMD607A MOSFET VGS電壓一般在10V~15V左右管子才能達(dá)到飽和狀態(tài)。若只用3.3V(一般單片機(jī)可以輸出的最小電壓)左右的電壓驅(qū)動(dòng),雖然MOS管能夠?qū)ǎ藭r(shí)CMD607A MOSFET處于線性區(qū)工作,內(nèi)阻很大,不利于MOS管完全在電路中發(fā)揮最大效用,還會(huì)導(dǎo)致管子發(fā)熱嚴(yán)重,存在熱燒壞擊穿風(fēng)險(xiǎn)。
耐流建議:CMD607A MOSFET P管的額定電流是ID=-12A,相比于N管ID=20A更小,在選用MOS管時(shí)應(yīng)以小電流值為耐流值進(jìn)行選擇。特別在選擇感性負(fù)載電機(jī)時(shí)要注意,因?yàn)殡姍C(jī)開(kāi)啟瞬間電流比穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電流(額定電流)要大5~8倍甚至更多,因此在選用MOS管時(shí)最大漏極電流要留有相應(yīng)裕量。
電容特性
MOSFET因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),自身存在電容(包括D極與S極之間PN結(jié)的電容CDS,柵極的柵電容、還有對(duì)MOS管施加電壓后形成交互電場(chǎng)的寄生電容)。使得MOSFET在開(kāi)關(guān)過(guò)程中存在時(shí)間上的延遲。MOSFET開(kāi)關(guān)時(shí)間受自身電容影響很大,而這些電容是由其自身結(jié)構(gòu)決定的,無(wú)法根除,只能通過(guò)工藝和材料加以優(yōu)化和控制。
Ciss、Coss、Crss對(duì)MOS性能的具體影響
CMD607A MOSFET Ciss、Coss、Crss自身電容影響著不同動(dòng)作結(jié)果,
Ciss:輸入電容, Ciss=Cgs+Cgd,當(dāng)輸入電容充電至閾值電壓時(shí)器件才能開(kāi)啟,放電至一定值時(shí)器件才可以關(guān)斷。因此驅(qū)動(dòng)電路和Ciss對(duì)MOS器件的開(kāi)啟和關(guān)斷延時(shí)有著直接的影響。
Coss:輸出電容,Coss=Cds+Cgd,它可能引起電路的諧振,如果應(yīng)用在LLC諧振電路中一定要考慮這項(xiàng)參數(shù)。
Crss:為MOS反向傳輸電容,反向傳輸電容等同于柵漏電容,Crss=Cgd。反向傳輸電容也常叫米勒電容,對(duì)于開(kāi)關(guān)的上升和下降時(shí)間來(lái)說(shuō)是其中一個(gè)重要的參數(shù),它影響著MOS管關(guān)斷延時(shí)間。
在驅(qū)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)中我們理想的選擇是Ciss、Coss、Crss三者值更小,這樣在降低MOSFET自身電容對(duì)其開(kāi)關(guān)速度的影響,進(jìn)而對(duì)整個(gè)電路的影響,同時(shí)也避免管子因?yàn)槊桌针娙莸拇嬖趯?dǎo)致累積溫度過(guò)高出現(xiàn)電性失穩(wěn)甚至熱擊穿失效情況。
以上是對(duì)Cmos CMD607A MOSFET型號(hào)在客戶使用環(huán)境中表現(xiàn)出的優(yōu)異性能結(jié)合其參數(shù)作簡(jiǎn)明扼要分析,也為相同應(yīng)用環(huán)境提供了一些選型建議,限于篇幅,并未深入拓展,淺嘗輒止。
不同MOSFET產(chǎn)品,根據(jù)其制造工藝的差異性,實(shí)測(cè)參數(shù)會(huì)有所不同,應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中表現(xiàn)出的性能也存在差異。CMD607A MOSFET在驅(qū)動(dòng)控制電路中效果理想,值得推薦。當(dāng)然,CMD607A MOSFET適用環(huán)境還有很多,關(guān)于其它參數(shù),請(qǐng)注冊(cè)和登錄廣東場(chǎng)效應(yīng)半導(dǎo)體有限公司官網(wǎng)www.gtkfq.com自行下載。