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[讨论] 两款MOS管开通的过流能力的问题

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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-7-17 22:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

捕获1.PNG        SI4288  MOS管组成全桥驱动,驱动步进电机,上图这个电路用来驱动42型的电机是没有任何问题的,驱动持续运行8小时老化测试,也没有问题(42型步进电机最大电流1.5A)。

       现在我想用这个来驱动一个57型号的电机(57电机的最大电流5.6A),原本57驱动上面用的MOS管是SI4154,查阅两个MOS管的手册,在完全开通的情况下SI4154的过流能力要比SI4288的过流能力大,

       如果驱动57电机一个驱动上要用8个SI4154,而用SI4288的话是4个,为了节约成本和统一物料,想用SI4288来做驱动兼容最大电流1.5A的42步进电机和最大电流5.6A的57步进电机,这样能行吗?

 

下图为两个MOS管手册的截图

捕获2.PNG

捕获3.PNG si4154dy.pdf (86.26 KB, 下载次数: 7)

SI4288DY-T1-GE3.pdf

257.57 KB, 下载次数: 6

手册2



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maychang

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发表于 2019-7-18 07:13 | 显示全部楼层

“如果驱动57电机一个驱动上要用8个SI4154,而用SI4288的话是4个”

4154比4288电流容量要大,怎么反而要用8个4154,用4288却是4个呢?

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一个4288里面有两个MOS  详情 回复 发表于 2019-7-18 08:25


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发表于 2019-7-18 07:58 | 显示全部楼层

出发点是光节约成本不太行

兼顾稳定可靠的驱动电机为第一

57电机的功率比42大的多,为统一物料,8个管子布线也麻烦,布线有一定的要求,PCB面积增大,一个管子坏,会迅速影响整个电机驱动。驱动电机最好大功率四个管子。

 

点评

保险起见肯定是采用8个SI4154,现在是讨论一下能不能替换    详情 回复 发表于 2019-7-18 08:36


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2019-7-18 08:15 来自手机 | 显示全部楼层
选mosfet最重要的是结温,由各种热阻决定,合理的ronds, 封装,散热条件。
ron满足的,ID基本满足,ID满足的,ron不一定满足

点评

是的,之所以提出来就是考虑到在开关瞬态,对不同的电机电流是不一样的,所以MOS管在开通的过程中会发热,以及完全开通后如果在最大电流下运行MOS管发热量也不一样,现在不确定是否可行    详情 回复 发表于 2019-7-18 08:31


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2019-7-18 08:25 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-7-18 07:13 “如果驱动57电机一个驱动上要用8个SI4154,而用SI4288的话是4个” 4154比4288电流容量要大, ...

一个4288里面有两个MOS

点评

就算4288里面两个MOS管并联,电流容量也比一个4154要小。 4288里面两个MOS并联,暂不考虑降额,就认为电流容量是二倍,高温(70摄氏度)时是5.9*2=11.8A。单个4154高温时允许19A。    详情 回复 发表于 2019-7-18 08:56
那也不必使用8个4154啊。用四个4154已经可以构成首帖图中的全桥了,为什么要用8个?  详情 回复 发表于 2019-7-18 08:49


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2019-7-18 08:31 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2019-7-18 08:15 选mosfet最重要的是结温,由各种热阻决定,合理的ronds, 封装,散热条件。 ron满足的,ID基本满足,ID满足 ...

是的,之所以提出来就是考虑到在开关瞬态,对不同的电机电流是不一样的,所以MOS管在开通的过程中会发热,以及完全开通后如果在最大电流下运行MOS管发热量也不一样,现在不确定是否可行

 



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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2019-7-18 08:36 | 显示全部楼层
qwqwqw2088 发表于 2019-7-18 07:58 出发点是光节约成本不太行 兼顾稳定可靠的驱动电机为第一 57电机的功率比42大的多,为统一物料,8个 ...

保险起见肯定是采用8个SI4154,现在是讨论一下能不能替换

 

点评

手册上看从ID的驱动能力上,8个SI4154,两两并联使用,做好散热,可以替换,可以试试。 但实际PCB布线的因素,两两MOS管并联,若电流分配不均,对称性不好,电机内部的线圈有很大的电感,开关瞬间会有情况,这只  详情 回复 发表于 2019-7-18 08:59


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maychang

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发表于 2019-7-18 08:49 | 显示全部楼层
S3S4S5S6 发表于 2019-7-18 08:25 一个4288里面有两个MOS

那也不必使用8个4154啊。用四个4154已经可以构成首帖图中的全桥了,为什么要用8个?

点评

因为驱动步进电机需要两相,4个4154只是构成两相中的一相,截图部分是A相,还有B相没有截取  详情 回复 发表于 2019-7-18 09:51


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maychang

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发表于 2019-7-18 08:56 | 显示全部楼层
S3S4S5S6 发表于 2019-7-18 08:25 一个4288里面有两个MOS

就算4288里面两个MOS管并联,电流容量也比一个4154要小。

4288里面两个MOS并联,暂不考虑降额,就认为电流容量是二倍,高温(70摄氏度)时是5.9*2=11.8A。单个4154高温时允许19A。

 

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4288里面的两个MOS管是独立的,只是封装在一起,当然可以独立使用,也可以并联或者串联  详情 回复 发表于 2019-7-18 09:53


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发表于 2019-7-18 08:59 | 显示全部楼层
S3S4S5S6 发表于 2019-7-18 08:36 保险起见肯定是采用8个SI4154,现在是讨论一下能不能替换  

手册上看从ID的驱动能力上,8个SI4154,两两并联使用,做好散热,可以替换,可以试试。

但实际PCB布线的因素,两两MOS管并联,若电流分配不均,对称性不好,电机内部的线圈有很大的电感,开关瞬间会有情况,这只是注意事项。

都需要按MOS管的能力降额设计

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是的,在管子完全开启的状态下,做好散热,驱动57应该可以(最大电流在5.6A,实际运行时候2.5A),问题点是在上电开始开启到完全开启这一段时间内的瞬态没有做够的把握  详情 回复 发表于 2019-7-18 10:01


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 楼主| 发表于 2019-7-18 09:51 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-7-18 08:49 那也不必使用8个4154啊。用四个4154已经可以构成首帖图中的全桥了,为什么要用8个?

因为驱动步进电机需要两相,4个4154只是构成两相中的一相,截图部分是A相,还有B相没有截取



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 楼主| 发表于 2019-7-18 09:53 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-7-18 08:56 就算4288里面两个MOS管并联,电流容量也比一个4154要小。 4288里面两个MOS并联,暂不考虑降额,就认为 ...

4288里面的两个MOS管是独立的,只是封装在一起,当然可以独立使用,也可以并联或者串联

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我明白了。你是要用单个4288里面的MOS管构成全桥,来驱动57步进电机。 有点危险。据你说57电机最大电流5.6A,而高温下4288电流限制为5.9A,余量太小了。 至于Ron,估计也不能满足。  详情 回复 发表于 2019-7-18 11:15


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 楼主| 发表于 2019-7-18 10:01 | 显示全部楼层
qwqwqw2088 发表于 2019-7-18 08:59 手册上看从ID的驱动能力上,8个SI4154,两两并联使用,做好散热,可以替换,可以试试。 但实际PCB布线 ...

是的,在管子完全开启的状态下,做好散热,驱动57应该可以(最大电流在5.6A,实际运行时候2.5A),问题点是在上电开始开启到完全开启这一段时间内的瞬态没有做够的把握



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发表于 2019-7-18 11:04 | 显示全部楼层

肯定不行,用一个小电流去驱大电流,早晚得烧

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maychang

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发表于 2019-7-18 11:15 | 显示全部楼层
S3S4S5S6 发表于 2019-7-18 09:53 4288里面的两个MOS管是独立的,只是封装在一起,当然可以独立使用,也可以并联或者串联

我明白了。你是要用单个4288里面的MOS管构成全桥,来驱动57步进电机。

有点危险。据你说57电机最大电流5.6A,而高温下4288电流限制为5.9A,余量太小了。

至于Ron,估计也不能满足。

点评

虽然57电机的最大电流5.6A,但是实际运行的时候没有5.6A,大概3.5A的样子,热方面肯定不会达到手册上给出的70度,依据目前的来讲四五十度的温度还是有的,管子完全开通后我认为是没有太大的问题,问题是在开通的过程  详情 回复 发表于 2019-7-18 15:41


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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-7-18 13:02 | 显示全部楼层
选mosfet最重要的是结温,由各种热阻决定,合理的ronds, 封装,散热条件


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2019-7-18 15:41 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-7-18 11:15 我明白了。你是要用单个4288里面的MOS管构成全桥,来驱动57步进电机。 有点危险。据你说57电机最大电 ...

虽然57电机的最大电流5.6A,但是实际运行的时候没有5.6A,大概3.5A的样子,热方面肯定不会达到手册上给出的70度,依据目前的来讲四五十度的温度还是有的,管子完全开通后我认为是没有太大的问题,问题是在开通的过程中开关损耗带来的一些负面效应不是很清楚



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五彩晶圆(中级)

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发表于 2019-7-18 16:18 | 显示全部楼层

SI4288在1英寸平方的PCB上,结到环境的热阻最大62.5K/W

按允许结温150度,环温70度计,允许功耗=(150-70)/62.5=1.28W

0.02R@vgs=10v是 25度的条件,70度加20%合0.024,故允许ID=sqrt(1.28/0.024)=7.3A, 这是1英寸见方的具有完整1OZ铜箔的散热条件,实际应用中不可能实现,因此手册标5.9A,打了8折。

 

SI4154结到环境的最大热阻35K/W,70度环温允许功耗=(150-70)/35=2.28W, 70度RON=1.2*0.0033=0.004R, 极限电流=sqrt(2.28/0.004)=23.87A,手册标19A,也是打了8折。

 

LTE(Light the earth),点亮地球!致力于为能源消费弱势群体设计制造经济可靠的电力设备!!
技术推送公众号lighttheearth,志同道合者入!


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发表于 2019-7-21 21:26 | 显示全部楼层

用四个4154就足够你的电路使用了。

承接各类型开关电源项目外包设计,特殊定制亦可。

qq:2165311923;tel:15179604830(微信同号);

E-mail:weilin1688@126.com



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