直流无刷电机测试中驱动板损坏原因及应对策略
直流无刷电机一般由电动机主体与内置驱动器组合而成。为有效控制成本、简化内置驱动板电路设计,厂家常采用经济实惠的方式实现电机驱动。
传统内置驱动直流无刷电机通常有 5 根引线,即 Vm、Vcc、Vsp、FG 和 GND。每根引线都有电压峰值上限,测试供电时,要严防高压尖峰输入,否则内部电路会因过电压损坏。而且不同电机内置驱动芯片和程序设计有差异,供电必须遵循固定时序。
驱动板损坏的常见原因
供电时序错乱
上电和下电时,若时序不对,Vm、Vcc、Vsp 供电波形就会交叉。这会使驱动板内部电路元件承受异常电压和电流。比如某电路设计中,Vm 本应在 Vcc 达到规定电压后再供电,若顺序颠倒,功率管等元件可能因瞬间承受过大电流而损坏。长期处于这种错误时序供电下,元件性能会逐渐下降,最终导致驱动板故障。
测试意外断接
测试中不小心拔走电机接线端子,驱动板会瞬间失去正常供电回路。此时内部电路仍处于工作状态,突然断电会使电流急剧变化,产生反电动势等异常情况。这些异常电气现象会冲击电容、电感等元件,还可能会影响芯片正常工作。
外部干扰引入毛刺
电源控制不当,外部干扰很容易进入低压电路,引入毛刺尖峰。这些毛刺虽持续时间短,但电压幅值可能很高。在强电磁干扰环境或电源滤波不佳时,干扰信号会耦合到驱动板电路中。
电路放电不完全
电路未完全放电就断开电机与测试端,残留电荷会形成较高电压。这个残留电压可能超过元件承受范围,造成电击穿等损害。例如,测试结束后,电容中仍储存有大量电荷,若未等待其充分放电就断接,残留电压可能会使其相连的元件损坏。
解决方案
规范供电时序
严格按照规定时序进行上电和下电操作。可设计专门的供电控制电路,利用继电器、逻辑芯片等精确控制 Vm、Vcc、Vsp 供电顺序。还有在供电线路增加电压监测装置,实时监测电压变化,使供电波形无交叉。一旦时序异常,立即发出警报并停止供电。
避免意外断接
加强对电机接线端子的管理,用固定装置将其固定在供电源上,防止意外断接。在测试设备设置断接保护装置,检测到断接趋势时迅速切断电源,减少对驱动板的冲击。
增强抗干扰能力
优化电源设计,提高滤波效果。在电源输入端增加滤波电容、电感等元件,构建有效滤波电路,滤除高频杂波和毛刺尖峰。对测试环境进行屏蔽处理,如将测试设备放在屏蔽室或使用屏蔽线缆连接,减少外界电磁干扰影响。
确保充分放电
测试结束后增加放电环节,在电路中并联放电电阻加速电荷释放。设置放电监测装置,检测到电路电压降至安全范围后再断接电机与测试端,避免因电路存电损坏驱动板。通过以上措施,可有效降低直流无刷电机测试中驱动板的损坏率,提高测试效率和产品质量。- 上一篇:无刷电机驱动板常见故障剖析 2026/1/10
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