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    • 發(fā)布時間:2019-10-15 15:59:32
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    控制器mos管
    電動車上用的功率mos和平常cmos集成電路中的小功率mos結(jié)構(gòu)是不一樣的。小功率mos是平面型結(jié)構(gòu)。而電動車上上用的功率mos是立體結(jié)構(gòu)。平面型結(jié)構(gòu)是指,mos柵極,源級和漏級都在芯片表面(或者說正面),而溝道也在芯片表面橫向排列。(我們常見的教科書的介紹mos原理一般都是拿平面結(jié)構(gòu)介紹)。而功率mos的立體結(jié)構(gòu)(溝道是深槽立體結(jié)構(gòu))是柵極和源級引線從芯片正面引出(其實柵極也不在表面而是內(nèi)部,只是比較靠近表面),而漏級是從芯片背面引出(其實整個芯片背面都是漏級連接在一起的,整個個漏級用焊接材料直接焊接在金屬板上,就是mos的金屬背板,一般是銅鍍錫的),所以我們見到的mos一般金屬板和中間引腳(就是漏級)是完全導(dǎo)通的(有些特殊的封裝是可以做到金屬板和中間腳絕緣的)。
    控制器mos管
    功率mos內(nèi)部從漏級到源級是有一個二極管的,這個二極管基本上所有的功率mos都具有,和它本身結(jié)構(gòu)有關(guān)系(不需要單獨制造,設(shè)計本身就有)。當(dāng)然可以通過改變設(shè)計制造工藝,不造出這個二極管。但是這會影響芯片功率密度,要做到同樣耐壓和內(nèi)阻,需要更大的芯片面積(因為結(jié)構(gòu)不同)。
    我們所見的mos管,其實內(nèi)部由成千上萬個小mos管并聯(lián)而成(實際數(shù)量一般是上千萬個,和芯片面積和工藝有關(guān))。如果在工作中,有一個或幾個小管短路,則整個mos表現(xiàn)為短路,當(dāng)然大電流短路mos可能直接燒斷了(有時表現(xiàn)為金屬板和黑色塑封間開裂),又表現(xiàn)為開路。大家可能會想這上千萬個小mos應(yīng)該很容易出現(xiàn)一個或幾個壞的吧,其實真沒那么容易,目前的制造工藝基本保證了這些小單位各種參數(shù)高度一致性。它們的各種開關(guān)動作幾乎完全一致,當(dāng)然最終燒壞時,肯定有先承受不了的小管先壞。所以管子的穩(wěn)定性和制造工藝密不可分,差的工藝可能導(dǎo)致這些小管的參數(shù)不那么一致。有時一點小的工藝缺陷(比如一個1um甚至更小的顆粒如果在關(guān)鍵位置)往往會造成整個芯片(缺陷所在的管芯)報廢。
    電動車出現(xiàn)著火以及其他問題,控制器可能出現(xiàn)問題,控制器就究竟有哪些問題,怎么檢測?
    需要注意有幾種方法
    一、控制器損壞的原因分析
    控制器損壞的原因,有以下幾種情況:
    1) 控制器內(nèi)部供電電源損壞。
    2) 功率器件損壞。
    3) 控制器工作時斷時續(xù)。
    4) 連接線磨損及接插件不良或脫落引起控制信號丟失。
    針對以上損壞原因的分析如下:
    1) 控制器內(nèi)部供電電源的損壞,可能是由控制器內(nèi)部電路短路或外部引線短路引起的。
    2) 功率器件的損壞,可能是由電動機(jī)損壞、功率器件本身的質(zhì)量差或選用等級不夠、器件安裝或振動松動、電動機(jī)過載、功率器件驅(qū)動電路損壞或參數(shù)設(shè)計不合理引起的。
    3) 控制器工作起來時斷時續(xù),可能是由器件本身在高溫或低溫環(huán)境下參數(shù)漂移、控制器總體設(shè)計消耗大導(dǎo)致某些器件局部溫度過高而使器件本身進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)或器件接觸不良引起的。
    4) 連接線磨損及接插件不良或脫落,可能是由線材選擇不合理、對線材的保護(hù)不完備、接插件的選型不好及線束與接插件的壓接不牢引起的。
    二、控制器好壞簡要判斷
    1.用萬用表歐姆檔進(jìn)行測量(斷電測量)
    1)用萬用表置于歐姆檔20k,用紅表接控制器負(fù)極,黑表筆依次接測量控制器主線黃、綠、蘭,應(yīng)有10k?左右的讀數(shù)(數(shù)字萬用表),三次讀數(shù)應(yīng)基本一致。
    2)用萬用表黑表筆接控制器正極,紅表筆依次測量控制器主線黃、綠、蘭,應(yīng)有15k?左右的讀數(shù),三次讀數(shù)應(yīng)基本一致。
    3)如步驟1)、2)的測量正常,則表示無刷控制器內(nèi)的MOS管基本正常,把控制器與整車連接,接通電源,拔掉制動線,用萬用表電壓檔測量轉(zhuǎn)把5V電壓是否正常。若以上測量正常,則表示控制器基本正常,否則可判定控制器損壞。
    2.用萬用表二極管檔進(jìn)行的測量(斷電測量)
    1)將萬用表置于二極管檔測量,用紅表筆接控制器負(fù)極,黑表筆依次測量控制器主線黃、綠、蘭,讀數(shù)在500左右(數(shù)字萬用表),三次讀數(shù)應(yīng)基本一致。
    2)用萬用表黑表筆接控制器正極,紅表筆依次接控制器主線黃、綠、蘭,讀數(shù)在500左右,三次讀數(shù)應(yīng)基本一致。
    3)如步驟1)、2)的測量正常,則表示無刷控制器基本正常,把控制器與正常連接,接通電源,拔掉制動線,用萬用表電壓檔測量轉(zhuǎn)把5V電壓是否正常。若以上測試正常,表示控制器基本正常,否則可判定控制器損壞。
    三、控制器其他部件檢測
    1.斷電檢測(用二極管檔)
    1)檢測控制器電源輸入正負(fù)極是否短路。
    2)霍爾信號線檢測:用黑表筆接黑線,紅表筆接紅、黃、綠、蘭四根線,應(yīng)無短路故障。
    2.通電測試(用直流電壓檔)
    1)檢測控制器電源輸入端是否有蓄電池工作電壓。
    2) 檢測霍爾信號線是否有5V電壓。
    3) 檢測轉(zhuǎn)把電源是否有5V以上電壓。
    4) 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)把,檢測信號線的電壓是否在0.8V~4.2V之間變化
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