有部分用户反馈24伏的13H系列电机与24伏的00H系列的隔膜泵发生电机烧毁的情况。
抛开如引线接错接反,供电电压过高等人为因素导致的电机烧毁不谈。主要烧毁发生在大多数用户容易忽略的机械开关闭合、带电插拔、N型Mos或P型Mos控制导致的烧毁。
24伏的13H系列与00H系列的的供电电压的规格值<26.4伏以内,其中所用驱动芯片LV8827 (ON Semiconductor製)和B063006 (Rohm製)的额定电压分别为36伏、33伏。
无论是机械开关闭合、带电插拔,还是MOS管(N型或P型)的快速开关动作,在控制感性负载或存在线路寄生电感时,都极有可能产生浪涌电压。浪涌电压的本质是电流突变(di/dt)在电感上产生的感应电压(V = -L * di/dt)。只要开关动作导致电流通路发生快速通断,就会引发这个问题。实际应用过程中,如果发生超过IC规格的电压,会导致IC烧损:
- 机械开关与带电插拔:物理触点的闭合与分离速度极快,直接导致电流的瞬间建立或切断,最容易产生显著的浪涌电压和电弧。
- MOS管开关控制:MOS管本身是电压控制型器件,其栅极控制速度可以非常快。当栅极电压快速变化,使MOS管的漏源极通道迅速导通或关断时,同样会造成主回路电流的剧烈变化(di/dt很大)。因此,N-MOS和P-MOS在作为开关使用时,面临相同的浪涌电压风险,风险高低不取决于MOS管的类型,而取决于被开关的负载性质(是否为感性负载,如电机、继电器线圈)和线路布局带来的寄生电感。
考虑到用户在来料检验时通常使用机械开关;以及少数作业人员偶尔忘让关闭电源操作;还有部分用户以前一直用MOS管开关控制直流有刷电机,现如今改用到直流无刷电机等情形。为减少以上情形给用户带来的损失,NIDEC在驱动电路的电容器上串联吸收浪涌的电阻:

【测试结果】变更后式样对浪涌有明显改善效果,电压降到安全范围内。

【效果跟进】目前市场无反馈13H系列电机与00H系列的隔膜泵发生电机烧毁的情况。笔者也进行上千次的电源线搭接/断开(产生火花)测试,未发生烧毁的情况。
附注:变更型号有:13H162D010, 13H162E060, 00H220H043, 13H220E020, 13H162H030, 00H220H042, 00H220H032, 00H220H035, 13H101C010, 13H055C021, 13H055D020, 13H069H030, 13H266C081, 13H301P010, 13H301H010, 13H301G010, 13H308D040, 13H186C060, 00H704K200, 00H704K201, 13H838N030