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無刷電機的驅(qū)動MOSFET

上海雷卯電子 ? 2025-06-09 11:09 ? 次閱讀

當無葉風扇送出柔風時,內(nèi)部13萬轉(zhuǎn)無刷電機正被MOSFET精準驅(qū)動;掃地機鉆進7cm縫隙,7組電機協(xié)同完成毫米級貼邊清掃;電動牙刷以31,000次/分鐘振動清潔齒縫,筋膜槍在50μs內(nèi)響應力度調(diào)節(jié),而高空作業(yè)無人機正用高壓水刷洗摩天幕墻——這些看似平常的設備,背后都藏著無刷電機+電子驅(qū)動的精密控制系統(tǒng)。

一、電機驅(qū)動的技術內(nèi)核:從機械換向到電子革命


機械換向時代—有刷電機

傳統(tǒng)有刷電機依賴碳刷與換向器的物理接觸傳導電流。當電流通過碳刷滑入旋轉(zhuǎn)的換向片,線圈磁場與永磁體相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。但電火花帶來電磁干擾,機械磨損更需定期更換碳刷。優(yōu)勢在于結(jié)構簡單、啟動轉(zhuǎn)矩大,至今仍用于車窗升降、兒童玩具車等場景。

電子換向時代—無刷電機

現(xiàn)代無刷電機顛覆了能量轉(zhuǎn)換邏輯——永磁體變轉(zhuǎn)子,線圈成定子。通過霍爾傳感器感知轉(zhuǎn)子位置,驅(qū)動電路精準切換三相電流方向。

電機應用場景

常用場景電機類型選擇


場景需求

推薦類型

典型案例

低成本/簡單控制

有刷電機

玩具車、電動窗簾、廉價電鉆

高精度/長壽命

無刷電機

無人機、機器人關節(jié)、硬盤主軸

瞬時大扭矩啟動

有刷電機

汽車啟動電機(500A峰值電流)

高速持續(xù)運行

無刷電機

吸塵器(10萬轉(zhuǎn)/分)、牙科手機

強電磁干擾敏感環(huán)境

無刷電機

核磁共振儀、航天設備

二、無刷電機驅(qū)動 N+P型合封MOS應用原理框圖

3443106c-44df-11f0-986f-92fbcf53809c.png

上海雷卯EMC小哥列出無刷電機框圖如上。無刷電機系統(tǒng)主要由MCU, DRIVER和功率開關管(MOS)組成,其中功率開關管是三顆N+P型合封MOS管(Q1,Q2和Q3),控制直流電機的方向和轉(zhuǎn)速。采用N+P型合封MOS管相比于適用六顆NMOS管的系統(tǒng),驅(qū)動簡單,電路尺寸更小,性能穩(wěn)定,成本低。

N+P型MOS應用- PCBA

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合封N+P型MOS 極大節(jié)省了板面空間。

三、N+P型MOS介紹

N+P型(Complementary)MOSFET產(chǎn)品,是以高、低邊配置將N溝道與P溝道 MOSFET集成至單個封裝中,極大程度上優(yōu)化了產(chǎn)品封裝結(jié)構。該類Complementary MOSFET產(chǎn)品不僅能夠提高設計人員的設計效率,同時也能優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構,提供成本更低且更加可靠的解決方案。
該類產(chǎn)品廣泛應用于DC-DC轉(zhuǎn)換、電機控制以及電池管理系統(tǒng)等

34edecb2-44df-11f0-986f-92fbcf53809c.png

上海雷卯N+P型合封MOS主要封裝有以下幾種:
N+P型MOSFET產(chǎn)品封裝外形主要有:SOT23-6L、PDFN3.3*3.3、PDFN5*6、SOP-8、TO-252-4L等緊湊型封裝形式。

3522953e-44df-11f0-986f-92fbcf53809c.png

列出部分上海雷卯N+P合封MOS 型號用于無刷電機

Leiditech PartNumber

Package

N/P

Vdss
Max(V)

ID(A) 25℃

VGS(V)

Pd(W)

VGS(th)
Typ

Ron(10V)
(mΩ)Typ

Ron(10V)
(mΩ)Max

Ron(4.5V)
(mΩ)Typ

Ron(4.5V)
(mΩ)Max

LM3D40NP02

PDFN3X3

N+P

20/-20

40/-30

10

20/20

0.68/-0.6

5.3/10.5

6.5/13

7.0/13.5

8.5/17

LM5D70NP02

PDFN5X6

N+P

20/-20

70/-65

10

46/46

0.68/-0.6

3.7/5.5

4.5/6.5

4.5/6.7

6.0/7.5

LM5D40NP06

PDFN5X6

N+P

60/-60

40/-40

20

80/85

1.55/-1.8

17/19

21/24

19/25

26/32

LM4606

SOP-8

N+P

30/-30

7/-6

20

2.0/2.0

1.6/-1.5

13/30

21/40

21/42

33/60

LM8S10NP04

SOP-8

N+P

40/-40

10/-8.0

20

2.0/2.0

1.6/-1.6

11/22

13/26

13/28

18/35

LMAK68NP04

TO-252-4

N+P

40/-40

68/-47

20

54/54

1.5/-1.6

4.5/12

5.5/17

6.5/18

8/26

LMAK16NP06

TO-252-4

N+P

60/-60

16/-16

20

30/32

1.6/-1.65

33/60

45/75

38/75

55/100

若您在無刷電機設計中需要MOS管選型支持,歡迎聯(lián)系上海雷卯技術團隊或銷售人員,我們將為您提供專業(yè)選型建議。
Leiditech雷卯電子致力于成為電磁兼容解決方案和元器件供應領導品牌,供應ESDTVSTSSGDT,MOV,MOSFET,Zener,電感等產(chǎn)品。雷卯擁有一支經(jīng)驗豐富的研發(fā)團隊,能夠根據(jù)客戶需求提供個性化定制服務,為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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