肖特基二极管如何才能达到比静态工作电流更大?

肖特基二极管如何才能达到比静态工作电流更大?,第1张

前几天,芯片谈论群中有位做机器人产品的朋友遇到了一件尴尬的事情。

 

该网友表示,这是个机器人身上的设备,交给客户之前测试过,没有出现什么问题,功能也都正常。但是拿到客户现场后,一使用就动不了了,拆来下测试之后,发现并不是触电烧了,而是继电器线圈烧了。

于是在群里请教各位群友,这个简单的电路为什么会烧继电器线圈。

肖特基二极管如何才能达到比静态工作电流更大?,肖特基二极管如何才能达到比静态工作电流更大?,第2张

这位群友的继电器部分的原理图,咋一看没什么问题,24V的继电器,负载也是24V的,续流二极管也有,先不说其它,大家有没有发现几个不是非常合理的地方?

这个电路用是可以用的,但是按照常规套路,改进两点,可以提升稳定性:

一是三极管的BE之间没有加一个电阻,加了电阻之后,在上电时三极管有一个确定的状态,保证不会误动作,还有就说这个电阻可以分流抗干扰,防止受勿扰导通,稳定性会更好;

二是续流二极管使用了1N4007,1N4007是整流二极管,主要应用于交流转直流中,而1N4148是非常通用的一种高频开关二极管,具有使电流高速导通与截止的能力以及其恢复特性软、过载能力强等优点。它不是普通的整流二极管。

能用,不代表稳定可靠,所以本处还是建议采用1N4148。

改进之后,问题还是没解决(上述两点改进肯定是优化的)依旧出现,甚至,空载都会出现。

有网友指出:用肖特基二极管或者TVS管吸收,线圈失效不外乎就电流过大,高温失效,如何才能达到比静态工作电流更大?在上一次开断后反向电动势还没彻底结束就又开始了下次 *** 作。所以我认为问题所在就是反向电动势吸收和最小 *** 作间隔时间有问题。另外电机属于感性负载,另一侧也需要做反向电动势消除工作,加电感我觉得是错误的。

此外,还有网友认为:空载也会烧线圈,是不是继电器断开后续流未完,又马上导通,导致反向电动势和电源共同作用,产生过高电流,烧毁线圈?更换了二极管加快续流,又改写了驱动时序,避免了上述问题?

随后,我们换个方向继续寻找问题。

经讨论后,软硬件共同优化解决了烧线圈的问题,软件增加必要的状态切换延时,直流有刷电机特别是在正反切换的时候,可以继电器线圈还没泄放完,新的信号又过来了,会照成极大的不稳定,甚至烧坏,所以直流有刷电机这一点控制一定要注意。

硬件方面,在电机输出端增加必要的滤波电路,这个对于解决烧线圈,起锦上添花的效果,因为空载之前也有出现过,但是加上必要的EMC元件对整个电路的稳定性提升还是很大的。

肖特基二极管如何才能达到比静态工作电流更大?,肖特基二极管如何才能达到比静态工作电流更大?,第3张

上述电路,有什么Bug,或者各自有什么可以改进的点,大家评论区留言讨论!
       责任编辑:pj

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