BLDC 모터 (1kW) 컨트롤러에 왜 MOSFET이 많은가?

중국에서 1kW 3 상 BLDC 모터를 사용하고 있으며 컨트롤러를 직접 개발하고있었습니다. 48 Vdc에서 최대 전류는 약 25A이며 최대 전류는 50A입니다.

그러나 BLDC 모터 컨트롤러를 연구 할 때 위 상당 4 개의 IRFB3607 MOSFET (4 x 6 = 24)이있는 24 개의 디바이스 MOSFET 컨트롤러를 발견했습니다.

IRFB3607의 ID는 25 ° C에서 82A, 100C에서 56A입니다. 컨트롤러가 정격 전류의 4 배로 설계되는 이유를 알 수 없습니다. 이들은 저렴한 중국 컨트롤러입니다.

어떤 아이디어?

번역 된 비디오의 일부가 필요한 경우 여기에서 컨트롤러를 볼 수 있습니다. 알려주십시오.

https://www.youtube.com/watch?v=UDOFXAwm8_w https://www.youtube.com/watch?v=FuLFIM2Os0o https://www.youtube.com/watch?v=ZeDIAwbQwoQ

열 손실을 고려하면이 장치는 15kHz에서 작동하므로 손실의 약 절반이 스위칭 손실이됩니다.

이것들은 25 달러의 중국 컨트롤러이며 각각의 mosfet는 약 0.25 달러라는 것을 명심하십시오. 나는이 사람들이 효율성이나 품질에 대해 크게 신경 쓰지 않는다고 생각합니다. 이 컨트롤러는 최대 6 개월에서 1 년까지 보증됩니다.

일반 사용자 언어의 BTW 인 Mosfets를 MOS- 튜브라고합니다. 따라서 튜브.

— 수 조이 바타 차 리아
소스

언급 된 BLDC 컨트롤러의 예에 대한 링크를 포함해야합니다.

— Bimpelrekkie

병렬로 Mosfets는 효과적인 Rds_on을 줄입니다. 컨트롤러의 전력 소비가 적고 효율이 향상됩니다.

— 피터 칼슨

"24 튜브 MOSFET 컨트롤러" 튜브?

— winny

스톨 전류는 또한 약 10 배의 정격 전류 또는 약 250A 일 수 있습니다. 위 상당 4 * 82A는 상당히 합리적입니다.

— 브라이언 드럼 몬드

일반적인 PC 마더 보드 VRM에 몇 개의 MOSFET이 있는지 고려하십시오. 오버 클럭킹 된 16+ 코어 프로세서를 500W 이상으로 끌어 올릴 수 있도록 설계된 하이 엔드 데스크탑 보드 에는 최소 8 개의 하이 엔드 MOSFET이 있으며 가능하면 12-16 개가 있습니다. 거의 1kW를 끌어 당기는 경우에도 이와 유사한 쇠고기 전력 공급이 지속적으로 필요합니다.

— bwDraco

답변:

다중 MOSFET을 사용하는 이유는 전력 소비를 낮추고 설계 비용 을 낮추기 위함 입니다.

그렇습니다. 하나의 MOSFET이 전류를 처리 할 수 있지만 저항이 있기 때문에 약간의 전력을 소비합니다. IRFB3607의 mohm의 .

25A에서 25A * 9m 옴 = 225mV 드롭을 의미

25A에서 25A * 225mV = 5.625W의 전력 손실을 의미합니다.

이를위한 방열판은 상당해야합니다.

이제 4 IRFB3607에 대해 동일한 계산을 병렬로 수행하십시오.

4 개의 병렬 장치로 인해 9 mohm은 4로 나뉩니다.

9m 옴 / 4 = 2.25 mohm

25A에서 25A * 2.25mΩ = 56.25mV 드롭을 의미합니다.

25A에서 25A * 56.25mV = 1.41W의 전력 손실을 의미

1.41W는 모두를 위한 것입니다 MOSFET MOSFET 당 0.4W 미만으로 추가 냉각없이 쉽게 처리 할 수 있습니다.

위의 계산은 9 mohm Rdson이 증가 한다는 점을 고려하지 않습니다. MOSFET이 가열 될 때 . 따라서 더 큰 히트 싱크가 필요하므로 단일 MOSFET 솔루션이 더욱 문제가됩니다. 4 MOSFET 솔루션은 여전히 약간의 마진이 있기 때문에 "그냥 관리"할 수 있습니다 (0.4W는 1W로 증가 할 수 있으며 여전히 정상입니다).

3 개의 MOSFET이 하나의 히트 싱크보다 저렴하면 (6 와트 소산 용) 4 개의 MOSFET 솔루션이 더 저렴 합니다.

또한 MOSFET을 히트 싱크에 나사로 고정하거나 클램핑해야하기 때문에 1 개의 MOSFET + 히트 싱크에 비해 4 개의 MOSFET을 배치하는 경우 생산 비용이 약간 낮아질 수 있습니다. 이는 수동 작업이므로 비용이 추가됩니다.

추가로 얻을 수있는 이점은 4 개의 MOSFET이 단일 MOSFET만큼 "작동하지"않기 때문에 안정성이 향상된다는 것입니다.

"4 배"더 큰 2.25 mohm MOSFET을 사용할 수 있습니까?

당신이 그것을 찾을 수 있다면 물론입니다! 9 mohm은 이미 상당히 낮습니다. 본딩 와이어의 영향이 가해 짐에 따라 점점 낮아지는 것이 점점 어려워지고 비싸집니다. 또한 4 개의 "중간"MOSFET이 하나의 큰 지방 MOSFET보다 저렴합니다.

— 비펠 렉키
소스

또한 시스템 수명 동안 전력 비용을 절약 할 수 있습니다.

— 이안 링 로즈

@IanRingrose 나는 전기 요금을 지불하지 않기 때문에 디자이너가 그것에 대해 많은 관심을 가지고 의심 의심

— 크리스 H

또한 더 넓은 영역 (4 개 부품 및 필요한 보드 공간)으로 전력이 분산되어 수동 냉각이 더 많이 이루어집니다.

— W5VO

@ChrisH 그러나 구매자는 전기 요금을 지불하고 디자이너는 자신의 디자인이 잘 팔리도록 관심을 갖습니다. 또는 적어도주의해야합니다 ...

— Mołot

@ChrisH는 "친환경"으로 전환하고 탄소 발자국을 얻는 것이 유행이므로, 그러한 회사의 마케팅 부서는 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 개인 사용자와 유사합니다. 통계가 없습니다. 내 관점에서 볼 때이 추세는 전체적으로 무시해도 눈에 visible니다.

— Mołot

거의 모든 전기 부품의 경우 온도가 증가함에 따라 수명이 기하 급수적으로 감소합니다. 이는 BLDC 모터 드라이버에서 전기 노이즈 및 고전류 피크를 감소시키는 커패시터에서 특히 그렇습니다.

위 상당 4 개의 FET가있는 컨트롤러가 정격 부하에서 온도가 10 ° C 증가했다고 가정 해 봅시다. 주변 온도가 30 ° C라고 가정하면 컨트롤러는 40 ° C에서 실행됩니다. 이 온도에서 표준 온도 범위의 알루미늄 전해 커패시터조차도 120,000 시간 이상 지속될 수 있습니다.

동일한 컨트롤러가 4 대신 위상 당 1 FET로 구축되는 경우 저항은 4 배 증가하고 I ^ 2R 손실도 같은 양만큼 증가합니다. 동일한 방열판으로 컨트롤러는 주변보다 4 배 높은 가열을 경험합니다. 이제 70 ° C에서 작동합니다. 이것은 커패시터의 수명을 약 10 배 줄이며 다른 부품의 수명도 비슷하게 줄입니다. 이를 방지하기 위해서는 더 큰 방열판이 필요하며 더 많은 FET를 사용하는 것이 더 저렴합니다.

— 토르 랭커스터
소스