MOS驱动电机中续流二极管的问题

我本将心向明月

MOS驱动电机中续流二极管的问题 [复制链接]

 

如题，如下图，用MOS作开关驱动直流电机的时候为了避免感生电动势对元器件的损伤都会加续流二极管，我比较好奇的是，如下图，是否两个二极管D10  D11都是这个作用，个人觉得D10就可以达到要求了，为什么还要加D11，求解？

zxopenlyt

受用

maychang

『如下图，是否两个二极管D10  D11都是这个作用，个人觉得D10就可以达到要求了，为什么还要加D11』

看不到图。

我本将心向明月

maychang 发表于 2021-3-16 18:16 『如下图，是否两个二极管D10  D11都是这个作用，个人觉得D10就可以达到要求了，为什么还要加D11 ...

我也不知道为啥图片没删了，重新上传了

maychang

我本将心向明月 发表于 2021-3-16 20:45 我也不知道为啥图片没删了，重新上传了

『个人觉得D10就可以达到要求了，为什么还要加D11』

我也认为D10就可以实现续流要求。D11在此多余。

maychang

我本将心向明月 发表于 2021-3-16 20:45 我也不知道为啥图片没删了，重新上传了

况且，功率MOS管内部有个寄生二极管(在图中未标出，但管子的说明书中一定会标出)。

这个寄生二极管，恰与图中D11并联(方向相同)。所以，去掉D11，功率MOS管内部寄生二极管仍可起D11的作用。

我本将心向明月

maychang 发表于 2021-3-16 20:51 况且，功率MOS管内部有个寄生二极管(在图中未标出，但管子的说明书中一定会标出)。 这个寄生二极管， ...

看了你的回复给了我一些思路，谢谢。

我觉得D10和D11是从两种角度来做的保护

1.D10从续流的角度起到保护作用。

2.D11是防止漏极电压过高，导致MOS管烧坏的角度考虑，所以应该选用TVS二极管。至于为啥不用MOS管内部的寄生二极管，大概是因为寄生二极管是由于生产工艺产生的，所以性能不如专门的TVS二极管优异，同时假如电压过大导致内部的寄生二极管永久性的损坏后，依旧让MOS损坏了，就起不到保护的作用了。

PS：网上有说D11这个位置也是续流的作用，个人拙见觉得这个位置起不到续流的作用，还是说某种工况下可以续流，而我没想到，希望可以给出参考意见，谢谢。

仙猫

推测是：原图上的MOSFET记号本画有体二极管，抄图人不知是同一器件，想依样画葫芦，结果画出了俩葫芦。

仙猫

maychang

我本将心向明月 发表于 2021-3-16 21:34 maychang 发表于 2021-3-16 20:51 况且，功率MOS管内部有个寄生二极管(在图中未标出，但管子的说明书中一 ...

『1.D10从续流的角度起到保护作用。』

这是对的。D10在MOS管关断时(此时电感性负载的自感电动势方向为上负下正)为电感续流。

maychang

仙猫 发表于 2021-3-17 09:10

『抄图人不知是同一器件，想依样画葫芦，结果画出了俩葫芦』

完全有这种可能。

maychang

我本将心向明月 发表于 2021-3-16 21:34 maychang 发表于 2021-3-16 20:51 况且，功率MOS管内部有个寄生二极管(在图中未标出，但管子的说明书中一 ...

『2.D11是防止漏极电压过高，导致MOS管烧坏的角度考虑，所以应该选用TVS二极管。』

感生电动势对MOS管造成损伤，只可能发生在MOS管从饱和导通转入完全关断瞬间。导通期间不可能因漏极电压过高损坏MOS管，只可能因电流过大损坏。

MOS管由饱和导通转入完全关断瞬间，如你的 1. 所述，负载两端电动势方向是上负下正。如果没有D10，这个电动势可以很高。而且这个电动势方向与电源方向是同向叠加，可能比电源电压高得多，从而击穿损坏MOS管。但由于D10的存在，MOS管漏极电压只有电源电压加上D10正向压降(忽略联接导线的寄生电感)。所以有了D10，MOS管漏极电压就不会在MOS管从饱和导通转入完全关断时过高。

所以，D11完全没有用处。

maychang

我本将心向明月 发表于 2021-3-16 21:34 maychang 发表于 2021-3-16 20:51 况且，功率MOS管内部有个寄生二极管(在图中未标出，但管子的说明书中一 ...

前一个回复中忽略了从D10到电动机负载联接导线的寄生电感。如果联接导线寄生电感比较大(电感性负载和D10距离MOS管比较远)，那么MOS管完全关断状态下确实有可能被击穿。这种情况下，与MOS管并联一个TVS管是有好处的。由此我们还可以知道：D10应该放置在MOS管附近，而不能放置在电感性负载两端。

你说：『个人拙见觉得这个位置起不到续流的作用』，这是对的。

我本将心向明月

仙猫 发表于 2021-3-17 08:59 推测是：原图上的MOSFET记号本画有体二极管，抄图人不知是同一器件，想依样画葫芦，结果画出了俩葫芦。

这个想法不错，也有这个可能

假如我的D11换成TVS二极管，我觉得也可以起到保护作用，譬如防静电。但这样的设计有必要吗？

我本将心向明月

maychang 发表于 2021-3-17 09:56 『2.D11是防止漏极电压过高，导致MOS管烧坏的角度考虑，所以应该选用TVS二极管。』 感生电动势对MOS管 ...

我总结一下，所以我的上面的归纳是正确的

1.D10应该用续流二极管

2.D11应该用TVS二极管

所以在选型上这两个管子要从用法上做区分，而D10是必须的，而D11是锦上添花的作用（因为MOS内部有寄生二极管可以起到一定作用）。

在原理解释上，楼上的maychang说的很是详细，在此表示感谢，我上面如有表述错误，欢迎指出，我再做修改~

maychang

我本将心向明月 发表于 2021-3-17 10:05 如果D11是TVS管，从产品特性看，也可以起到防静电的作用，按照您的经验来看，有必要吗？

MOS管需要防静电的是门极，因为门极对源极(包括漏极，准确地说是沟道)是非常薄的一层二氧化硅，其耐压只有20V(20V是手册上的规定，实测不超过30V)，很容易被击穿。至于漏极，在额定电压下，对源极的漏电流可达数微安或以上(见MOS管手册)。这么大电流，完全可以把通常情况下产生的静电释放掉。

所以，除非环境非常非常恶劣，与MOS管并联一个TVS，我认为没有必要。而环境非常非常恶劣，仅在MOS管两端并联TVS，也无济于事，那种环境下，需要从外壳、对外的接口……都做好防护才行。

我本将心向明月

maychang 发表于 2021-3-17 10:16 MOS管需要防静电的是门极，因为门极对源极(包括漏极，准确地说是沟道)是非常薄的一层二氧化硅，其耐压只 ...

受教了

shaorc

我本将心向明月 发表于 2021-3-17 10:22 受教了

硬核科普，纯干货，谢谢分享

se7ens

D11的确画蛇添足，电机的续流只需要D10就够了

6楼的回复感觉挺有道理的

 

田国瑞

学习了