关于大功率有刷电动车控制器的讨论

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作用：主要用于大功载货电动车的电机控制。
特点：功率大，一般在800W以上至几个千瓦；启动电流限制高，通常为了提高电动车载重爬坡能力而将电流限制在100A甚至有些控制器干脆不限流；工作环境恶劣，控制器通常安装在车的底盘下部容易溅染污水及冰雪，在堵转或载重爬坡时控制器短期发热大，热量难以散失。损坏因素复杂，载货电动车经常工作在坑洼的道路，震动严重，对抗震性能要求严格。
要求：作为一个完善的载货控制器，应具备以下几个功能，1、限流控制，为改善瞬态动力能力，电流限制在60-100A（视电机功率而定），并随过流时间的延长而减小电流限制值。2、短路保护，有效的短路保护将防止由于电机线的错接或并线损坏而烧坏控制器。3、防飞车保护，防止控制器的意外损坏而带来的安全问题。4、防水设计，应有效地防止污水，雨水及冬季冻结在控制器上的冰雪融化后的水的侵蚀。5、电瓶欠电压保护，防止低压亏电而损坏电瓶。
基于以上要求而讨论设计该控制器。

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功率器件的选用，IXYS的场效应管就不错，图为62N25，TO-264封装，ID=62A，VD=250V，PD=390W。选用多只并联使用，注意要选用导通电阻接近的并联使用，如有条件可以做个简单的电路测试一下。

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6只并联后的图

老顽童

顶！不错，给我造一个，哈哈。

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大电流PCB的设计：如上图，在上百安电流下，多宽的走线带都不够用，即使镀锡也不好使而且成本很高，这里采用4平方的辅助铜线来导流，在功率管连接处焊接如上图所示，输出用6-10平方的多芯软铜线引出。
限流取样电路的选用：作为限流采样电路首先必须得到足够的采样电压，其次要有很小的功率损耗，在以往小电流控制器中通常用康铜丝取样，电压有几十毫付以上就可以了，但在电流上到百安时就不可取了，其功率将达到几十瓦甚至上百瓦，那将是很可怕的。但由于电流大，其主回路在工作时将产生很强的电磁场，所以正好得以利用，在主回路里适当的地方安装线性霍尔来检测电流，效果不错。

97cn

不能用耐压过高的管子，一般电动三轮60V电压，用100V管子即可，耐压高的导通电阻也大

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下面引用由97cn在 2004/12/31 11:37am 发表的内容：
不能用耐压过高的管子，一般电动三轮60V电压，用100V管子即可，耐压高的导通电阻也大

97cn   说的极是，耐压高的管子导通电阻也大，62N25的标称导通电阻为35毫欧，但它的散耗功率却有390W，这在低耐压管子里是很不好找的，大的散耗功率有利于管子在极短的时间内吸收掉很大的热量，这对于以后的过流和短路保护很重要。

水穷云起

[这个贴子最后由水穷云起在 2004/12/31 06:20pm 第 2 次编辑]

耗散功率是靠散热片和散热措施保证的，单单一只管子，自然冷却下，3W功率就会烧。热量的流动和散发是遵循热力学定律的。
您用多大的散热片和什么散热措施保证吸收那么大的功率（390W）呢？
窃以为，管子本身的耗散功率无关紧要（100W足够了），内阻、热传导和散热措施才有关。同样的封装，热传导能力（热阻）基本是一样的。

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下面引用由水穷云起在 2004/12/31 06:17pm 发表的内容：
耗散功率是靠散热片和散热措施保证的，单单一只管子，自然冷却下，3W功率就会烧。热量的流动和散发是遵循热力学定律的。
您用多大的散热片和什么散热措施保证吸收那么大的功率（390W）呢？
窃以为，管子本身的耗 ...

水工说的是，耗散功率是靠散热片和散热措施保证的，小封装的管子其散热面积小，管子本身的铜片体积也小，在瞬间大电流工作时产生的大热量不会马上被散热器所吸收，往往造成散热器还没热管子就烧坏了，我曾经做过实验，用几个220封装的3710作功率输出，当在50A电流时工作温升较慢，而在电流超过100A时，在几秒种内管子表面温度上升到120度，而散热器的温度才到50度，如果改用247封装的3710就好得多。管子和散热器的温差只有10度左右。当然如果不安装绝缘垫，和改用铜散热器效果会更好。

97cn

我们的办法是尽可能降低导通电阻，采用多管并联，封装形式是次要的，220封装没有问题，一般220封装的管子便宜许多，开关管无需太大功耗