升高电压，控制器效率会如何变化

swaint · 发表于 2016-11-17 15:08

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在分析无刷电机效率时，分别对控制器效率，电机本体效率进行测试计算，结果发现控制器的效率随着电流增加，呈线性下降的趋势。如果将系统电压加倍，电机本体调整线径，保持输出功率，速度不变，这样输入电流会减半，请教大家，控制器的损耗是否会因为电压升高而变大呢？

cne53102 · 发表于 2016-11-17 23:04

是的，减小电流可以提高效率，因为线路上的损耗减少了。
但并不是可以无限这样调整的。

控制器的开关管要考虑耐压的问题，耐压高的管子，导通电阻都比较大，而且栅极电容也会很大（开关损耗大），所以，当这种调整超过那个“最佳点”后，总体效率会开始下降。

对于低电压大电流的应用，12~18V一般可以有很好的效率，很多20V至40V的MOS管导通电阻都很小，栅极电容也很小。

高耐压的管子不适合高速开关，如果频率非常高，可能选择低压方案更好，如果是功率特别大的动力型设备，可能高压比较好。

swaint · 发表于 2016-11-18 14:15

cne53102 发表于 2016-11-17 23:04
是的，减小电流可以提高效率，因为线路上的损耗减少了。
但并不是可以无限这样调整的。

谢谢您的指点！

我们目前刚好就是18V的电压，在电流40~50A时，计算出的控制器效率下降到86%，此时电机的转速是12000rpm左右，假如把电压提高到36V，电流减小到20~25A，请问控制器是否需要改用更大内阻的MOS管呢？

cne53102 · 发表于 2016-11-20 00:35

本帖最后由 cne53102 于 2016-11-20 00:37 编辑

swaint 发表于 2016-11-18 14:15
谢谢您的指点！

我们目前刚好就是18V的电压，在电流40~50A时，计算出的控制器效率下降到86%，此时电机 ...

控制器的MOS是否需要改首选要看它的耐压和电流是否能满足新的需要。

18V看起来像是电动工具或类似的东西，并不看好将电压提高到36v，因为如果那样做的话，我感觉您可能会在电源或电池方面遇到一些其他的问题。

如果是18v，那么可以放心大胆的用40V的mos，36v那得考虑80V或75V的MOS了。
虽然改为36V，电流变成原来的一半，但在可能方便找到的型号里，75V的内阻可能比40V的大不止1倍，可能是x3甚至x4，所以这究竟合不合适还得整体考虑一下，很多时候这种参数是迫于一些其他条件而设定的，比如线缆受限不宜采用50A这样的方案等等。

可以看看英飞凌的DirectFet和SuperSO8(TDSON-8)的MOS，这两个性能都很强悍，譬如75V的BSC036NE7NS3-G和40V的BSC010N04LS
，可以把它们直接贴在一块铝基板上这样散热非常好（就是LED灯用的那种铝板的电路板）。

BSC036NE7NS3-G和BSC010N04LS都是100A的TDSON-8,NMOS,Qg都在100nC以内，但75V的Rds是3.6mR，而40V的Rds是1mR，封装一致，显然3.6mR在25A下的温升比1mR在50A下的温升还要大。

Infineon-BSC010N04LS-DS-v02_02-EN.pdf (1.6 MB, 下载次数: 1)

Infineon-BSC036NE7NS3G-DS-v02_00-en.pdf (592.07 KB, 下载次数: 0)

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