以及用到的参考资料。


Eliminationg Parasitic Oscillation between Parallel MOSFETs.pdf 224.67KB PDF 557次下载 预览

Design And Application Guide For High Speed MOSFET Gate Drive Circuit.pdf 345.26KB PDF 534次下载 预览

Driving and Layout Design for Fast Switching Super-Junction MOSFETs.pdf 1.87MB PDF 614次下载 预览

HV Floating MOS-Gate Driver ICs.pdf 425.24KB PDF 513次下载 预览

ir2110.pdf 328.55KB PDF 495次下载 预览

irfp460a.pdf 95.34KB PDF 589次下载 预览

3-phase current measurement using one line resistor.pdf 361.31KB PDF 496次下载 预览

ACIM control with VF and SVPWM on TMS320.pdf 500.84KB PDF 543次下载 预览

Hardware Implementation of Vector Control of Induction Motor Drive without Speed.pdf 393.24KB PDF 497次下载 预览

implementation of a current controlled switch reluctance motor controller with T.pdf 340.79KB PDF 600次下载 预览

Single-Shunt Three-Phase Current Reconstruction Algorithm for FOC.pdf 913.80KB PDF 514次下载 预览

三相感应电机的传感磁场定向控制.pdf 1.93MB PDF 521次下载 预览

另外，我觉得是不是开个电机板块，把和电机、电车、电力机车有关的放进来。

楼主，原理图能否给看一下呢？PCB用什么软件绘制的？

这个管子我有一管新的，没啥用处

引用 PCBBOY1991:
楼主，原理图能否给看一下呢？PCB用什么软件绘制的？

压缩包里有原理图，软件是AD的

引用 huojunan2:
压缩包里有原理图，软件是AD的

ok!

高端MOSFET是怎么驱动的？我以前用自举电容自举效果不是很好。

板子终于到了，所谓穷人不拼版，明天会更惨




如果不是为了拼版，建议不要去JLC。仅个人建议。



三相驱动板子的外形，是按照ISO/IEC 7810标准设计的，所以跟银行卡、饭卡、身份证等等的大小一模一样。

楼主这么艰苦，傍个电子社团的大腿就不愁经费了[s:;P]

注意到了你用了IRFP460，这是个耐压很高的管子，不用在市电整流后可惜了，但是我看你的板子似乎DS非常近，而且各个地方大面积铺铜，各个大电流走线距离也很近，恐怕这上高压是比较危险的。不清楚LZ设计时是如何考虑？

引用 justinpiggy:
注意到了你用了IRFP460，这是个耐压很高的管子，不用在市电整流后可惜了，但是我看你的板子似乎DS非常近，而且各个地方大面积铺铜，各个大电流走线距离也很近，恐怕这上高压是比较危险的。不清楚LZ设计时是如何考虑？

高低压间距15mil，按照40V/mil标准，这有600V。阻焊本身也是绝缘体。pcb表面只要不划伤、不污染，没有问题。

应对雷击需要防雷电路，不然隔多远都防不住。

这一版电路其实不是特别满意，考虑到lm358 的bias current较大，因此同相放大器有offset问题，而接成差分放大则要多一个运放（缓冲偏置电压），除非全部都用0.1%电阻。如果要增益可调则更糟糕，要接成仪表放大器……所以就做成了反相放大器，电流流过采样电阻时，GND高于HV-。这样就要求低压电源和高压电源不得供地。

当然，不共地有不共地的好处，现在墙插开关电源也便宜。
专用的50A 霍尔电流传感器（直流的），拆机的要13块一个，还是省省吧。

所以，不是特别建议大家模仿这一版的电流采样放大电路。

考完试之后，寒假会出第二版，还请拭目以待。
还缺一个交流感应电机，和编码器，谁有多的，欢迎赞助我。

部分直插原件当贴片了，容易虚焊，望注意

引用 novakon:
高低压间距15mil，按照40V/mil标准，这有600V。阻焊本身也是绝缘体。pcb表面只要不划伤、不污染，没有问题。

应对雷击需要防雷电路，不然隔多远都防不住。

个人觉得这个间距有点近，我一般趋向于留余量，你还要考虑灰尘，以及手工焊接的瑕疵（那几个焊点一定要仔细检查），测试时一定注意安全。

引用 novakon:
缺料。


缺74HC14D
缺切割pcb的工具
缺贴片排针（我是拿直插排针焊上去的，牛吧）
缺铝板（做散热片）


其他应该没啥了。

割PCB应该先割再焊接元件。我建议用电钻钻小孔，然后美工刀割，割到一定程度轻轻一掰就开了，然后用钢锉锉就好了

资料很好  pcb焊得丑了点[s::lol]

楼主，我已经全套开放下载了。看帖子。赶紧仿制，需要的话我有新图新程序

引用 GB913759593:
资料很好  pcb焊得丑了点

pcb大量铺铜会使得GND焊盘散热很快，烙铁温度要很高，上很多松香才能焊好。

引用 rudolf:
楼主这么艰苦，傍个电子社团的大腿就不愁经费了

该省则省而已，看不出艰苦

平时可以去防盗门窗的地方弄点边角料做散热

引用 novakon:
pcb大量铺铜会使得GND焊盘散热很快，烙铁温度要很高，上很多松香才能焊好。

焊台温度搞到350，铺铜焊接无压力。

引用 novakon:
缺料。


缺74HC14D
缺切割pcb的工具
缺贴片排针（我是拿直插排针焊上去的，牛吧）
缺铝板（做散热片）


其他应该没啥了。

卧槽卖家给你的二极管是1N4007

不是的，我综合考虑之后，觉得1n4007也可以胜任。正向导通电流最后趋于零，没有多少反向恢复问题

不想专门为了这个买一次74HC14D，于是用74LS04D（我有很多拆机的）代替了。由于LS是宽体而HC是窄体，所以要把脚立起来焊接。






看过原理图的同学就知道，这是一个SR锁存电路，如果OC输入为高，则SD输出会保持为高（即便OC稍后落回到低）。要将状态复原到低，需按下开关S2。


HC系列逻辑是cmos输入输出，输入输出电流和输入输出电压基本无关，因此以上电路是靠谱的。但换成LS逻辑之后，输入电流就和输入电压有关了，由于R2的阻值太大，不足以将输入拉低（LS系列逻辑输入悬空为高电平，需要0.5-1毫安电流将其拉低），因此在参考资料后，将R2改为1K，电路原定功能就实现了。
参考资料：

IO characteristics of Digital Intergrated Circuits at 5-V Supply Voltage.pdf 1.60MB PDF 540次下载 预览

74HC_HCT14.pdf 161.44KB PDF 460次下载 预览

sn74ls04.pdf 1.08MB PDF 586次下载 预览



仍然不是特别稳定，用手摸开关触点的时候输出偶尔会跳，说明R1的值可以稍微增大些。不过问题基本解决了。


写给看不懂的同学：OC信号为高就表示电流过大，SD输出会转为高，此SD信号控制mos驱动器输出低电平，将所有mos管截止。
按钮S1可以手动置位停机，按钮S2可以让逻辑电路从停机状态恢复。

两个led一个红一个绿，指示状态用。

引用 novakon:
另外，我觉得是不是开个电机板块，把和电机、电车、电力机车有关的放进来。

如果开这板块，把 DDCLM 那边人气吸引过来[s::lol]

有人提出说，4007速度那么慢，用来做Bootstrap diode会不会出事，我的意见是每个周期给电容充电很快就会完成，没有反向恢复问题。为此专门还仿真了一次。






波形没什么好看的，万事大吉。
如果上桥臂关断时有undershoot oscillation 问题，倒是有可能因为反向恢复不及时导致电流回流，但那种情况是应该避免的。


哦想起一件事情，场管和驱动的高端都没有并齐纳管，会不会由于undershoot电容过充而导致过压损坏呢？试过了才知道。

引用 王WZJ_97:
如果开这板块，把 DDCLM 那边人气吸引过来

他那是互联网思维，一个做电动车的企业培养用户用的。要超过他们也不难，不过要把人气吸引过来就难了，那边都是玩车的，不是玩电的。。。

引用 novakon:
他那是互联网思维，一个做电动车的企业培养用户用的。要超过他们也不难，不过要把人气吸引过来就难了，那边都是玩车的，不是玩电的。。。

说的对，那边有很多人都不太懂电，很多只顾着玩车

板子需要13V隔离供电。因为我不是金柯居士，没有功夫自己做开关电源，遂拆开一个旧路由器电源（9V 700mA），发现芯片为3706M：


遂找出PDF：

3706M-E1.pdf 222.66KB PDF 515次下载 预览






可见，只要修改箭头处电阻，即可更改输出电压。第一张图中已经将此电阻（8201, 8.20kΩ）与4.7k串联，如果原来的电源输出9V，经过这么改，应该可以输出13V。具体计算方法，见PDF内公式。


修改之后：





（上图放大）看到绿灯亮起，板子工作正常。

LZ有没有打算驱动异步电机？

交流异步电机当然可以驱动啊（而且还很简单），您赞助一台呗？



感应电机驱动，实际上不一定要用三相桥，比如单相交流感应电机，只需要一个可控硅和几个电位器：
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX


这种是靠调节导通角实现的调速。三相的版本也有，贵一点而已。

引用 novakon:
交流异步电机当然可以驱动啊（而且还很简单），您赞助一台呗？



感应电机驱动，实际上不一定要用三相桥，比如单相交流感应电机，只需要一个可控硅和几个电位器：
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX...

能转能调速肯定简单，但要有超强的起步扭矩就有点技术含量了，简单来说就是有很宽的效率平台，要匹配个设计精良的电机

引用 novakon:
板子需要13V隔离供电。因为我不是金柯居士，没有功夫自己做开关电源，遂拆开一个旧路由器电源（9V 700mA），发现芯片为3706M：


遂找出PDF：







可见，只要修改箭头处电阻，即可更改输出电压。第一...

窝居然躺枪了

终于分开了！切PCB还是用曲线锯好，省钱，省事。同时买了一套砂轮，就是厚了点，拿来切板子不实用。以后我打算想办法把电钻固定住，用打磨砂轮或者专用PCB铣刀，加上直线导轨来解决。


左边是吉他放大器，中间是USB CODEC，右边是STM32板子。






经过尝试，发现一个问题：如果不是做回流焊，最好不要铺铜打满过孔。过孔除了损坏丝印，还会导致散热过快，以至于所有GND焊盘都出现了焊接困难问题。

上电测试，调了两天，其中一天浪费在F030的BOOT0引脚上面


MOS管是75NF75，24V供电。电机是三菱的三相交流永磁伺服
由于采用不共地的电源，信号部分与功率部分分别接地，负责产生信号的单片机工作正常反应良好，基本不受干扰。
但，由于从电源输入端到各个MOS的引线较长，寄生电感导致电源产生寄生振荡，幅度还不小。图中用1000uF电解和0.1uF安规电容退藕，但仍然有峰值幅度高达40V的震荡。


令人感到欣慰的是，由于MOS栅极驱动回路的布线严格遵守了差分走线、与功率线分离等原则，MOS栅极驱动波形（在MOS的G和S之间用示波器观察）近乎完美，只见上升下降，不见寄生振荡。






然而，电源轨道上的寄生振荡，还没有消灭。要点只有一个：退藕。
注意看上图中，下方的那组MOS管桥，高端MOS的D 和低端MOS的S 之间跨接了一个0.1uF的电容（黄色长方体）。

这是低端MOS的D上的波形（蓝色），低表示导通，高表示关断；黄色只是同步信号，不是驱动信号。





可以看到，下管关断时，由于电源线路寄生电感的存在，产生了峰值15V（叠加在母线电压24V之上）的寄生振荡。
但如果把黄色电容拿掉，波形就会变成这样：





脉冲峰值高达35V，加上母线电压24V，就是60V。同时触摸两个MOS管的D极（散热片），会感到轻微触电，示波器没有说谎。


现在大家应该知道，为什么电动车的驱动器容易坏了（75NF75标称耐压是75V，而电池组电压在48-60V）。设计一个完美的三相驱动，并不是一件容易的事情。


细心看图的朋友会发现，其实75NF75已经挂掉了一个（挂掉的原因尚不明确，暂时认为是焊点接触不良，因为还是正常工作了一段时间的），用IRF540N代替了。540N发热比其他75NF75要低。
---------------------


值得欣慰的是，过流保护设计没有白费，对于我这种乱七八糟的工作环境，碰到点什么打翻点什么太简单了。关键时刻，她总是亮起一颗红灯，一瞬间，喧嚣的电机恢复沉默，不烧毁一支场管。


————————


令人感到悲哀与愤怒的是，单电阻电流采样的计划失败了。LM358的GBP=1MHz，因此当增益为10的时候，带宽只有100kHz；对于驱动频率高达20kHz(图中的7KHz是调试的时候设置的)的设计而言，这意味着如果要在两个桥臂导通时间内采样电流，至少需要20%的占空比差。难以想象低输出占空比时如何实现。


回去一看pdf，这份98年出厂的pdf推荐的是一颗27V/us 的高速运放，具有500uV的最大偏置电压，和10nV/√Hz的输入噪声电压。从价格和实现复杂度上考虑，还不如ACS712方便。于是这一版三相桥的板子，很遗憾，得放进收藏夹了。


当然，如果不用FOC或者其他电流闭环功能的话，这个板子还是很有用的，可以当数字式开关电源的输出驱动。

经过电容退藕，感性电流尖峰已经削弱很多了。目前主要为50MHz震荡，已更换栅极驱动电阻，不过更换之后还未测试。





基本原则：
1）上管的D和下管的S，并电容以退藕（因为从电源输入到驱动桥臂，还有一段距离的走线，有较大的寄生电感）。
2）上管的S和下管的D，尽量靠近，以减少它们之间连线的寄生电感。本次pcb由于设计上的考虑，没有照顾这个问题。
3）如果仍有尖峰存在，降低上管开启速度。











再总结几点：
1）原理和实践都证明了，1N4007可以用做自举二极管（但不是续流管！）。
2）MOS关断如果不用二极管加速，又不人为添加死区，会存在互导通问题，场管严重发热。二极管加速之后，电机开环空载10000rpm，MOS管温升小于5度。

引用 novakon:
经过电容退藕，感性电流尖峰已经削弱很多了。目前主要为50MHz震荡，已更换栅极驱动电阻，不过更换之后还未测试。





基本原则：
1）上管的D和下管的S，并电容以退藕（因为从电源输入到驱动桥臂，还有一段距离的走线，有较大的...

开环这么快的转速你是怎么做到的?我做的最快每分钟只有不到100转 不过电源电压低

引用 张静茹:
开环这么快的转速你是怎么做到的?我做的最快每分钟只有不到100转 不过电源电压低

一圈点数太多了吧。按一圈点数60点来算，转一圈转为60/20000 = 0.003s。开环反正只要查表就是，计算才是花时间的地方。

我用的是实时计算，而且用的是stm32F4 计算很快的，最快可以输出几十khz的svpwm波
但是那么快没意义，电机转的慢瓶颈不在单片机上

引用 .........:
一圈点数太多了吧。按一圈点数60点来算，转一圈转为60/20000 = 0.003s。开环反正只要查表就是，计算才是花时间的地方。

我用的是实时计算，而且用的是stm32F4 计算很快的，最快可以输出几十khz的svpwm波
但是那么快没意义，电机转的慢瓶颈不在单片机上

引用 张静茹:
我用的是实时计算，而且用的是stm32F4 计算很快的，最快可以输出几十khz的svpwm波
但是那么快没意义，电机转的慢瓶颈不在单片机上

那还是得闭环咯

引用 .........:
那还是得闭环咯

是啊 楼主这个没闭环就能这么高的转速,不可思议

既然做三相桥，为何不考虑如IR2130之类的集成三相驱动，一片顶三片IR2110，而且内部集成了电流放大器和过流比较器，设计上更简便了

学习了get

引用 novakon:
pcb大量铺铜会使得GND焊盘散热很快，烙铁温度要很高，上很多松香才能焊好。

对了 突然看会这个帖子 发现你的上管二极管后那个电容怎么不是用钽电容的？

引用 novakon:
pcb大量铺铜会使得GND焊盘散热很快，烙铁温度要很高，上很多松香才能焊好。

自举电容 想起专业名词了

引用 GB913759593:
自举电容 想起专业名词了

一定要用钽电容吗？

引用 novakon:
一定要用钽电容吗？

钽电容内阻比普通贴片低得多了 相对充电速度也快了 低频开关性能好很多

引用 novakon:
缺料。


缺74HC14D
缺切割pcb的工具
缺贴片排针（我是拿直插排针焊上去的，牛吧）
缺铝板（做散热片）


其他应该没啥了。

直针贴焊很容易掉焊盘