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[求助] 直流电机驱动电路如何防止电机反转损坏芯片

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纯净的硅(初级)

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发表于 2019-8-12 21:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

目前是设计一款自动开关门的产品,但是在使用过程中发现有时这个电机驱动芯片会损坏,猜测是开关门过程中有人急着进出用力推拉门使门快速反转电动机变成发电机电压过大损坏电机驱动芯片造成的,有什么办法优化下这个电路吗?电机用的是直流电机。下图是电机驱动电路的原理图,J7是连接电机的接插件。

image.png

来源:EEWorld 模拟电子板块,转载请附上链接

VHN5050A-E.pdf

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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-8-13 08:26 | 显示全部楼层

看不懂你的图,不知道你的电机在哪里。。。。。。。

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J7接的电机  详情 回复 发表于 2019-8-13 09:27


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发表于 2019-8-13 09:12 | 显示全部楼层

电机驱动芯片会损坏

哪个芯片会损坏

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U8 VNH5050这个芯片  详情 回复 发表于 2019-8-13 09:27


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纯净的硅(初级)

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 楼主| 发表于 2019-8-13 09:27 | 显示全部楼层
chineseboyzxy 发表于 2019-8-13 08:26 看不懂你的图,不知道你的电机在哪里。。。。。。。

J7接的电机

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纯净的硅(初级)

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 楼主| 发表于 2019-8-13 09:27 | 显示全部楼层
qwqwqw2088 发表于 2019-8-13 09:12 电机驱动芯片会损坏 哪个芯片会损坏

U8 VNH5050这个芯片

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发表于 2019-8-13 11:01 来自手机 | 显示全部楼层
加线圈电流检测 电流过大时停止输出


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maychang

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发表于 2019-8-13 12:52 | 显示全部楼层

“在使用过程中发现有时这个电机驱动芯片会损坏,猜测是开关门过程中有人急着进出用力推拉门使门快速反转电动机变成发电机电压过大损坏电机驱动芯片造成的”

这不仅仅是“快速反转”,而要分开两种情况讨论。



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maychang

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发表于 2019-8-13 13:01 | 显示全部楼层

第一种情况:电机转动时,人手推或者拉门,使电机超过电路使其转动的转速。此时电动机成为发电机,且发电机输出电压与芯片输出电压相反。如果发电机输出电压绝对值不超过芯片输出电压绝对值,那么只会使芯片输出电流减小。但若发电机输出电压很高,那么发电机产生的能量将倒流入芯片。倒流入芯片并不会使芯片损坏,因芯片内四个MOS管均并联有体内寄生二极管,电流将倒灌进直流电源,使直流电源输出电压升高,因为直流电源不允许电流倒灌(只允许倒灌电流为直流电源输出端滤波电容充电,充电满了之后直流电源输出电压就会升高)。如果直流电源输出电压升高到芯片允许最大值以上,芯片就会损坏。



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maychang

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发表于 2019-8-13 13:04 | 显示全部楼层

第二种情况:电机转动时人手推或者拉门使其反转。此时电动机也成为发电机,且发电机输出电压方向与芯片输出电压方向相同。此时芯片输出电流会增加。如果芯片输出电流大于芯片允许输出电流值,芯片也可能损坏。



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 楼主| 发表于 2019-8-13 13:37 | 显示全部楼层

image.png

image.png

我测了下外力让它反转的波形,示波器中凸起的部分就是外力反转时的电源电压情况,应该是电压过大损坏芯片了吧,请问这样的话电路上怎么修改能解决呢?就在电机两端并联两个二极管可以解决吗?

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在电机两端并联两个二极管? 两个二极管是反向串联还是反向并联? 反向串联,相当于开路。反向并联,相当于短路。  详情 回复 发表于 2019-8-13 15:48
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发表于 2019-8-13 14:46 | 显示全部楼层

不是电压问题而是电流问题。外力阻止电机运转,电机会失去反电动势,电流激增。若进一步反转,电动势成了正的并叠加在电源上,电流更大。电机线包有内阻,电流越大则发热越严重,超出线包的承受极限,线包烧毁。怎么应对?限流。限流电路可以用晶体管/MOS管搭,效果最好,简单处理可尝试使用自恢复保险。

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春阳老是意思是在电源处加自恢复保险丝吗?这个试过了不行 会把自恢复保险丝损坏,我试的力特的12V 3A自恢复保险丝,产品供电电压12V,最大电流2.5A。  详情 回复 发表于 2019-8-13 21:09
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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maychang

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发表于 2019-8-13 15:48 | 显示全部楼层
天天1 发表于 2019-8-13 13:37 我测了下外力让它反转的波形,示波器中凸起的部分就是外力反转时的电源电压情况,应该是电压过大损 ...

在电机两端并联两个二极管?

两个二极管是反向串联还是反向并联?

反向串联,相当于开路。反向并联,相当于短路。

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我之前想的反向并联 试了这个方法确实不行  详情 回复 发表于 2019-8-13 21:06


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 楼主| 发表于 2019-8-13 21:06 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-8-13 15:48 在电机两端并联两个二极管? 两个二极管是反向串联还是反向并联? 反向串联,相当于开路。反向并联 ...

我之前想的反向并联 试了这个方法确实不行

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纯净的硅(初级)

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 楼主| 发表于 2019-8-13 21:09 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2019-8-13 14:46 不是电压问题而是电流问题。外力阻止电机运转,电机会失去反电动势,电流激增。若进一步反转,电动势成了正 ...

春阳老是意思是在电源处加自恢复保险丝吗?这个试过了不行 会把自恢复保险丝损坏,我试的力特的12V 3A自恢复保险丝,产品供电电压12V,最大电流2.5A。

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用自恢复保险,必须串在电机回路,保护门限设在驱动芯片的极限耐受值以内。但此法往往会有问题,即门机构若缺乏润滑等情况导致阻力较高,电机工作电流接近驱动极限时,若保险动作,门会间歇性停止运行,给人的感觉很  详情 回复 发表于 2019-8-14 13:42
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发表于 2019-8-14 00:06 | 显示全部楼层

做一个反向控制电路即可,参考maychang给的意见。

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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发表于 2019-8-14 13:42 | 显示全部楼层
天天1 发表于 2019-8-13 21:09 春阳老是意思是在电源处加自恢复保险丝吗?这个试过了不行 会把自恢复保险丝损坏,我试的力特的12V 3A自 ...

用自恢复保险,必须串在电机回路或者驱动电路的供电回路,保护门限设在驱动芯片的极限耐受值以内。但此法往往会有问题,即门机构若缺乏润滑等情况导致阻力较高,电机工作电流接近驱动极限时,若保险动作,门会间歇性停止运行,给人的感觉很不好。若保险未动作,时间长了依然可能导致驱动烧毁。所以,此法虽简单,但适用性可不好,做优质产品,还是用电子式限流电路为佳。

现在多数自动门都是由MCU控制的,采样电机电流,根据电流情况决定电机运转与否以及运转的速率,这才是最佳的解决方案。

上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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纯净的硅(中级)

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发表于 2019-8-17 09:21 | 显示全部楼层

串上一个二极管用来防止反向,并上一个稳压二极管用来防止过压(可以做一个钳位电路),串上一个热继电器防止过流。一般电机都不是瞬间烧毁的。你说的这种情况俗称“堵转!”,就是电机不转了,功率全部转换成‘热能’造成的,很常见的。所以要用FR继电器了!!!



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发表于 2019-8-17 23:55 | 显示全部楼层

用继电器岂不会造成停转?

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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maychang

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发表于 2019-8-18 09:26 | 显示全部楼层

我曾见到某大办公楼的旋转门,如果人们想让门旋转得快些而推门,门会立即停止旋转,大约一秒,然后继续按照原转速旋转。想必是检测到门加速则自动刹车,然后再重新启动旋转。



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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-8-21 14:25 | 显示全部楼层

最好加电流检测电路,反馈让系统最好的闭环,单片机检测电流来实现电机的控制。



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