MOS是如何驱动电钻上的电机的?
电钻作为一种常规的电动工具,其工作原理是通过电动机提供驱动力来转动钻头,从而实现钻孔或螺丝的拧紧等任务。一般包括电源供电模块、电机、控制器、换向器、齿轮、钻头、外壳和附件等。电钻上通常采用的MOS器件有哪些,它们是如何驱动电机工作的,本文一一讲解。
如图所示,有六颗MOS产品应用在这个电路。MOS充分发挥其快速开关驱动电机,通过改变栅极(G)与源极(S)之间的电压(VGS)来控制漏极(D)与源极之间的电流(ID)。当VGS大于某一阈值电压(Vth)时,MOS管导通,允许电流从漏极流向源极(对于NMOS管)或反之(对于PMOS管)。
H桥驱动电路是电机驱动中最常用的电路之一,它由四个MOS管组成,形似字母“H”。其中两个MOS管位于H的一侧,分别称为高端MOS管和低端MOS管。通过控制对角线上的两个MOS管同时导通,可以使电流通过电机,从而驱动电机转动。改变导通的MOS管组合,可以改变电流的方向,进而实现电机的正反转。
单片机或电机控制器通过输出PWM(脉冲宽度调制)信号来控制MOS管的导通和截止。PWM信号的占空比决定了电机上的平均电压,进而控制电机的转速。除了PWM信号外,还需要方向控制信号来确定哪一对对角线上的MOS管应该导通,以实现电机的正反转。
在电机驱动系统中,还需要考虑过流、过压、过热等保护机制。这些保护机制通常通过检测电路中的电流、电压和温度等参数,并在异常情况下切断MOS管的驱动信号,以保护电机和驱动电路不受损坏。
注意在选择MOS时候,要根据电机的功率、电压和电流要求选择合适的MOS管,以确保其能够承受电机工作时的负载。驱动电路的设计需要考虑到MOS管的开关速度、驱动电流和电压等因素,以确保MOS管能够可靠地导通和截止。
在常用的12V或者24V等电钻产品上,合科泰用于电钻产品上的MOS有采用PDFN3333封装的HKTQ80N03,能承受的最大漏源电压达30V,最大连续漏极电流80A,耐电压电流能力强大。还有采用TO-252封装的HKTD90N03,耐电流达90A。采用PDFN5*6封装的HKTG120N04产品,耐电流达120A,能应用在更大功率的电钻产品上。