FET-Spannungsproblem bei Motor in Generatorbetrieb

Hallo,

es geht um folgendes Problem: Ein b=FCrstenloser Motor wird mit 12 V angetrieben. F=FCr die Ansteuerung wir normalerweise eine Br=FCcke mit FETs genommen. Dieser Motor kann aber auch im Generatorbetrieb bis ca.

120V abgeben. F=FCr den FET, der nach Masse durchschaltet kein Problem. er wird gesperrt und an seinem Drain d=FCrfen dann die 120V anliegen. Aber der FET , der das Motorterminal nach 12V durchschaltet macht ein Problem. Wird dieser High-Side Transistor gesperrt (UGate =3D 12V), dann darf mit einer max. zul. |Ugs| =3D 20V am Source ja max. 40V auftreten. Der Motor als Generator liefert aber 120V.

Wer von den Leistungselektroniker wei=DF f=FCr diesen Fall eine L=F6sung?

Gru=DF

Wolfgang Weinmann

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Brushless Motor Control

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Wolfgang Weinmann
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Hallo Wolfgang,

Wolfgang Weinmann schrieb: > Hallo, >

der Motor im Generatorbetrieb liefert maximal seine Generatorspannung. Wenn der Motor im generatorischen Bereich betrieben wird, ist seine Spannung von der Drehzahl abhängig. Ich kenne Dein System nicht, aber in der Regel sollte die Drehzahl im generatorischen Betrieb nicht deutlich höher als die im Normalbetrieb sein (also 12V).

Das Problem mit den hohen Spannungen kommt woanders her: Wird der Motor generatorisch angetrieben und Du taktest weiter, dann hast Du Dir einen parasitären Step-Up-Wandler gebaut. Die Motorinduktivität ist dabei die Speicherdrossel, die Generatorspannung des Motors ist die Eingangsspannung, die beiden FETs entsprechen den FETs bei einem synchronen Step-Up-Wandler. Die Ausgangsspannung hängt dann von der Motordrehzahl und besonders auch vom Tastverhältnis ab, tendiert aber gegen sehr hohe Spannungen, wenn Du keine Grundlast an den Elkos hast.

Wenn Du nicht geregelt bremsen musst, dann mache alle Transistoren auf (Leerlauf) oder schließe alle unteren Transistoren (Motor kurzschließen, Energie wird vollständig im Motor verheizt). Wenn Du geregelt bremsen musst, musst Du die zurückkommende Energie irgendwo hinpacken. In den Elkos ist in der Regel kein Platz dafür. Also hilft oft nur ein zuschaltbarer Leistungswiderstand, der die zurückkommende Energie verheizt, wenn eine bestimmte Spannung überschritten wird. Wir haben lange versucht, die Energie doch im Motor loszuwerden, ohne ihn gleich kurzzuschließen. In Grenzen geht das auch, an ein "rundes" Laufen ist dabei aber nicht mehr zu denken.

Grüße Michael

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Michael Rübig

Das trifft leider nicht zu. Der Elektromotor wird dazu ben=F6tigt, um einen Verbrennungsmotor zu starten. Dazu wird der Brushless Motor an

12 V betrieben. Wenn der Verbrennungsmotor l=E4uft, soll der Brushless Motor weiter mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt sein und als Generator dienen. Durch die viel h=F6here Drehzahl tritt jetzt aber eine Spannung bis ca. 120V auf.

Gru=DF Wolfgang

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Wolfgang Weinmann

Wolfgang Weinmann schrieb:

Wenn Du zwischen Gate und Source eine Diode hängst, kannst Du das Problem eventuell auf den Treiber abwälzen. Vermutlich ist das ja eh ein Bootstrap-Treiber, so dass der dann halt die 120V abkönnen muss.

Michael

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Michael Rübig

Michael Rübig schrieb:

Durch die Invers-Dioden in der FET-Brücke läuft die lokale Versorgungsspannung an der Brücke sowieso auf besagte 120V hoch, falls die FETs nicht angesteuert werden und die Spannung dort nicht "mit Gewalt" begrenzt wird.

Ein geeigneter Treiber, der sowohl bei 12V funktioniert als auch >120V aushält, löst das Problem (z.B. IR2111 oder dergleichen). Das Abkoppeln der 12V Versorgung von der Brücke könnte im einfachsten Fall eine Diode erledigen (oder zwei antiserielle FETs, falls der Spannungsabfall der Diode kritisch ist - oder gar ein Relais). Eine Spannungsbegrenzung an der Brückenversorgung ist aber trotzdem ratsam.

Tilmann

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Tilmann Reh

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