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如何计算电机驱动器的功耗?

工业控制

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描述

  在为特定应用选择电机驱动器IC 1时,一个关键考虑因素是可通过该器件驱动的最大电流。器件和PCB的热性能常常限制了电机驱动器能够安全处理的电流。正因如此,在设计电机应用时,计算电机驱动器的总功耗至关重要。

  要计算电机驱动器中的近似功耗,必须考虑电机驱动器IC内部的所有功耗源,例如FET导通电阻中的功耗。

  Rds(on)耗散

  电机驱动器IC内最大的功耗源是FET导通电阻或Rds(on)中的功耗。例如,H桥(使用高边FET和低边FET)的功耗为:

  

电机驱动器

  其中,P(Rds)为输出FET中的功耗,

  HS为高边FET的电阻,

  LS为低边FET的电阻,

  Io是加载到电机中的RMS输出电流。

  请注意,Rds(on)会随温度升高而增加,因为器件变热时,功耗也随之增加。

  开关损耗

  当输出从高电平转换为低电平或从低电平转换为高电平时,输出器件会穿过一个线性区域,在该区域,它们的功耗会明显高于完全导通时的功耗。这种功耗称为开关损耗。

  在近似计算中,各输出的开关损耗为:

  

电机驱动器

  其中,Psw为一个输出的总开关损耗(以瓦特为单位),

  P(RISE)为上升沿期间的功耗,

  P(FALL)为下降沿期间的功耗

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