“幻煙”是一個(gè)非正式的術(shù)語(yǔ)，用來(lái)指由過(guò)熱的電子電路和元件產(chǎn)生的腐蝕性煙霧。幾乎每個(gè)電氣工程師都說(shuō)過(guò)，——通常發(fā)生在他們忘記調(diào)整電源電壓電平或意外將電壓軌短路到邏輯引腳的時(shí)候。

該事件的技術(shù)原因是電氣過(guò)應(yīng)力(EOS)。雖然人為失誤是常見(jiàn)的原因，但也有其他可能的原因，比較微妙。EOS通常是在tee2e社區(qū)汽車(chē)駕駛員論壇上發(fā)布的一些常見(jiàn)問(wèn)題背后的原因(包括那些以“我的汽車(chē)駕駛員已經(jīng)停止正常工作”、“我的汽車(chē)駕駛員損壞”和“我的汽車(chē)不再旋轉(zhuǎn)”開(kāi)始的問(wèn)題)。下面，作者將簡(jiǎn)要說(shuō)明什么是EOS，并列舉了幾種可能導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)EOS的常見(jiàn)原因。在下一篇文章中，作者將討論幾種可以幫助您防止電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中EOS的方法。

狀態(tài)方程是當(dāng)電子設(shè)備受到超過(guò)設(shè)備規(guī)定極限的電流或電壓時(shí)發(fā)生的熱損傷。熱損傷通常是由EOS事件中產(chǎn)生的過(guò)多熱量(電阻器上的大電流)引起的。這種高溫會(huì)損壞用于構(gòu)建集成電路的材料，從而導(dǎo)致其運(yùn)行的破壞或永久改變。

既然知道了EOS是什么，怎么知道規(guī)定的極限是什么？要達(dá)到這個(gè)目的，你必須仔細(xì)查看電子設(shè)備產(chǎn)品規(guī)格中的絕對(duì)額定值表(請(qǐng)參考表1，來(lái)自DRV8701產(chǎn)品規(guī)格)。絕對(duì)額定值超過(guò)技術(shù)規(guī)范——，會(huì)發(fā)生永久性損壞。在產(chǎn)品規(guī)格中，絕對(duì)額定值與推薦工況不同；如果超過(guò)了這些推薦工作條件的規(guī)格，設(shè)備可以繼續(xù)運(yùn)行，但只能在產(chǎn)品規(guī)格中推薦工作條件之外的規(guī)格中運(yùn)行。違反表1的一個(gè)例子是：如果虛擬機(jī)電源引腳達(dá)到50V……由于電源軌上的瞬態(tài)事件.

表1:絕對(duì)額定值表1:DRV8701

那么，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中EOS的一些常見(jiàn)原因是什么呢？

電源過(guò)壓

狀態(tài)方程常見(jiàn)的原因之一是器件電源輸入端的過(guò)壓事件。電源過(guò)壓可能是由電機(jī)再生電能(如前一篇文章所述，見(jiàn)圖1)或系統(tǒng)外部事件(如部件故障)引起的。要了解過(guò)壓事件的根本原因，需要在所有可能的內(nèi)部和外部工作條件下監(jiān)控系統(tǒng)電源軌。

圖1:電源過(guò)壓瞬變

開(kāi)關(guān)瞬態(tài)

電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中EOS現(xiàn)象的另一個(gè)常見(jiàn)原因是與功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的開(kāi)關(guān)相關(guān)的電壓瞬變。在理想的半橋開(kāi)關(guān)系統(tǒng)中，電壓將在VGROUND和VSUPPLY之間交替波動(dòng)(圖2)。但在現(xiàn)實(shí)世界中，功率MOSFET和印刷電路板(PCB)布局中的寄生現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致電壓瞬變——，電壓會(huì)變得低于VGROUND或高于VSUPPLY(圖3)。

圖2:理想的半橋驅(qū)動(dòng)器

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圖3：存在寄生現(xiàn)象的半橋驅(qū)動(dòng)器

MOSFET過(guò)流

筆者將提到的后一種EOS事件與功率MOSFET的過(guò)流有關(guān)。TI的集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有過(guò)流和過(guò)溫保護(hù)功能，可防止過(guò)流情況下的EOS。筆者在以前的一篇文章中詳細(xì)討論過(guò)這些，但對(duì)于使用柵極驅(qū)動(dòng)器（具有外部功率MOSFET）的系統(tǒng)，您必須注意不要違反MOSFET安全工作區(qū)規(guī)定。功率MOSFET產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)通常會(huì)包含一個(gè)安全工作區(qū)（SOA）曲線(xiàn)圖（如圖4所示）。功率MOSFET中電流過(guò)大將終導(dǎo)致該器件或其封裝的熱損壞。

圖4：CSD18540Q5B安全工作區(qū)

在下一篇文章中，筆者將討論一些可防止電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)里出現(xiàn)EOS現(xiàn)象的常用解決方案。這些解決方案的涵蓋范圍從外部保護(hù)組件到簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。如果您希望筆者解決與EOS相關(guān)的特定問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谙逻叞l(fā)表意見(jiàn)或在TI E2E社區(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器論壇提問(wèn)。

其它資源：

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