¿Puede la limitación de corriente de medio puente en el controlador del motor BLDC causar la destrucción del MOSFET?

Question

Estoy desarrollando un controlador de motor basado en un dsPIC33EP64MC504 de Microchip. El motor es un motor síncrono de imanes permanentes sin escobillas de unos 500W a 50V. El controlador se basa en un algoritmo SVM de las notas de aplicación de Microchip. El puente utiliza 6 MOSFETs SiR882ADP (100V) de Vishay. No se logra la regulación de la velocidad ni de la corriente, lo que significa que el motor se controla en bucle abierto.

Primero hemos implementado un sencillo controlador BLDC basado en sensores de efecto Hall y ha funcionado muy bien. Luego decidimos mejorar el control utilizando un codificador de 1deg de resolución para lograr un control sinusoidal (para un posterior Control Vectorial y control de corriente). Aquí nos enfrentamos a algunos problemas de explosión/quemadura/explosión de los MOSFETs a media potencia. No voy a explicar todas las opciones de diseño y los problemas: estamos trabajando en ello, pero me gustaría investigar una opción suave / duro: el limitación de corriente del hardware estrategia que hemos cambiado entre los 2 diseños.

La limitación de corriente es una función embebida en el hardware dsPIC que anula los comandos PWM normalmente manejados por el SVM basado en una señal analógica del sensor de corriente.

Estas son las principales diferencias entre los dos enfoques:

1. La primera estrategia (versión 1): el valor de la corriente del bus controla los 3 PWM (todos los MOSFET se abren en cuanto se activa el límite de corriente y anula las señales PWM procedentes de la SVM).
2. La segunda (versión 2): la corriente del lado bajo de cada medio puente controla cada PWM de forma independiente: el medio puente correspondiente está abierto en caso de límite de corriente.

Entiendo que en la primera estrategia, los diodos de cuerpo de los MOSFETs convierten el puente de conducción en un clásico rectificador de 6 diodos: la corriente está recargando nuestra batería ¿es así? En cualquier caso, ¡esta estrategia parece realmente segura!

Pero, ¿qué ocurre en el segundo caso? ¿Podría la apertura de un solo medio puente ser la responsable del sobreimpulso de tensión y de la destrucción del MOSFET debido a que el bucle de corriente se comporta de forma diferente a la primera versión? Por ejemplo, ¿qué ocurre en el caso de que la limitación de corriente en el PWM2 (el azul) abra el medio puente correspondiente en la siguiente condición?

Gracias por su tiempo y por la respuesta que me dará (o no).

Saludos, MG.

Answer 1

Puede que esto no se aplique aquí, pero, a menudo veo algún tipo de resistencias limitadoras de corriente a lo largo de las rutas de Fuente a Drenaje en los circuitos PWM, pero, no en este. Sí, con frecuencia son valores de baja resistencia, pero, parecen ser necesarios en esa aplicación. Ellos podrían ser necesarios aquí, también.