本帖最后由 王昱顺 于 2024-8-30 15:02 编辑
有刷电机驱动板PCB绘制小技巧
电机驱动板的绘制,不同于普通的低频信号板。往往需要注意主电源回路的大电流载流能力。并且还需要分割功率地平面和信号地平面以防止干扰。 下面就从我的一个实际的小项目中,来分享一下我的布局小技巧和走线上的注意事项。
下面讲解的这个项目源自于我的这个开源工程,可以从这个工程里面拿到原始的PCB文件 链接
布局PCB中,其实最主要的就是布局。因为智能车竞赛的布局中,并没有商业产品中严格的要求问题,甚至电机接口放板子中间都是没有问题的。所以布局中,其实应该从简单出发。怎么布局简单怎么来。
像是我的这个PCB,就是将电源接口放在了板子中央。并且通过顶层和底层分别开窗走线,这样供电路径可以同时兼顾MOS管供电和控制电路供电。
同时,将MOS使用正反对贴的方式,减小H桥中间的输出部分连线,使得输出线保持最短,并且过流能力也可以提高。
在输出部分的铜皮上,使用了大量的密集过孔以提高载流能力,并且辅以开窗来进一步提高载流。
同时,我们还应该注意处理PGND的完整性问题。这里使用了四层板子,并且所有层的空闲位置全部进行GND铺铜。同时将空闲的铺铜区域全部使用过孔连接起来,使其形成完整的一块地,保证不会出现某个地被抬高的情况。
如图所示白色框选区域,PGND通过开窗和连续的一整块铜皮与MOS的地相连,保证了其过流能力。
这个板子经过实际的测试,就算堵转过流15A情况下,电机都烫的不行了,这个板子仍然只是温温热。正常运行中,直接就感受不到温度。
这里再讲一个MOS散热小技巧,如果不想叠加散热片,但是又想让MOS温度降低,可以通过并管的方式进行。MOS均摊电流以后,热量就被分散了。同时因为MOS的导通电阻因为并联降低了,所以热量会成指数形式下降(因为发热主要来自于MOS管的内阻消耗电流发热,并联以后不仅电流小了,电阻也因为并联而减小,所以内阻上的等效电压也会降低)。
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