在現(xiàn)代電力電子技術(shù)中，PWM（脈沖寬度調(diào)制）與MOS（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）的結(jié)合已成為驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的一種高效、靈活的方式。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，這種驅(qū)動(dòng)電路有時(shí)會(huì)面臨燒毀的嚴(yán)重問題，不僅影響設(shè)備的正常運(yùn)行，還可能造成經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。本文將從PWM+MOS驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)電路的工作原理出發(fā)，深入分析燒毀問題的成因，并提出相應(yīng)的解決方案。

一、PWM+MOS驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)電路的工作原理

PWM+MOS驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)電路的基本工作原理是通過PWM信號(hào)控制MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的精確控制。PWM信號(hào)是一種周期性的方波信號(hào)，其占空比（即高電平時(shí)間占整個(gè)周期的比例）決定了MOS管的導(dǎo)通時(shí)間，進(jìn)而影響電機(jī)的平均電壓和轉(zhuǎn)速。當(dāng)占空比增大時(shí)，MOS管導(dǎo)通時(shí)間延長(zhǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速加快；反之，電機(jī)轉(zhuǎn)速減慢。

二、燒毀問題的成因分析

續(xù)流二極管虛焊或損壞：

在PWM+MOS驅(qū)動(dòng)電路中，續(xù)流二極管扮演著至關(guān)重要的角色。當(dāng)電機(jī)斷電時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)會(huì)迅速崩塌，產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)。如果續(xù)流二極管虛焊或損壞，無法為反向電動(dòng)勢(shì)提供通路，將導(dǎo)致MOS管或其他電路元件承受過高的電壓和電流，從而引發(fā)燒毀。

啟動(dòng)電流過大：

直流電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，由于線圈電感的作用，會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)大于額定電流的啟動(dòng)電流。如果驅(qū)動(dòng)電路未設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，如軟啟動(dòng)電路，就可能導(dǎo)致MOS管在啟動(dòng)瞬間因承受過大電流而燒毀。

死區(qū)時(shí)間設(shè)置不當(dāng)：

在H橋式驅(qū)動(dòng)電路中，為了防止上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通導(dǎo)致短路，通常會(huì)在控制信號(hào)中設(shè)置一定的死區(qū)時(shí)間。如果死區(qū)時(shí)間設(shè)置過短，可能會(huì)因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)導(dǎo)致MOS管反向擊穿；如果設(shè)置過長(zhǎng)，則會(huì)影響電機(jī)的控制精度和效率。

硬件故障或設(shè)計(jì)缺陷：

電路中的其他硬件元件如電阻、電容等也可能因老化、損壞或設(shè)計(jì)不當(dāng)而導(dǎo)致電路異常，進(jìn)而引發(fā)燒毀問題。

三、解決方案

確保續(xù)流二極管焊接牢固并性能良好：

定期檢查續(xù)流二極管的焊接情況，確保其牢固可靠。同時(shí)，選用質(zhì)量可靠的續(xù)流二極管，并根據(jù)電路需求合理選型，以確保其能夠承受電機(jī)斷電時(shí)產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)。

實(shí)施軟啟動(dòng)策略：

在電機(jī)啟動(dòng)階段，通過逐漸增加PWM信號(hào)的占空比來實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，避免啟動(dòng)電流過大對(duì)MOS管造成沖擊。此外，也可以采用專門的軟啟動(dòng)電路來實(shí)現(xiàn)這一功能。

優(yōu)化死區(qū)時(shí)間設(shè)置：

根據(jù)電機(jī)的具體參數(shù)和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)要求，合理設(shè)置死區(qū)時(shí)間。通過仿真和實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證死區(qū)時(shí)間的合理性，確保既能防止上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通又能保證電機(jī)的控制精度和效率。

加強(qiáng)硬件故障檢測(cè)與維護(hù)：

定期對(duì)電路中的硬件元件進(jìn)行檢查和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換老化、損壞的元件。同時(shí)，對(duì)電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)，提高電路的可靠性和穩(wěn)定性。

采用保護(hù)電路：

在驅(qū)動(dòng)電路中增加過流、過壓、過熱等保護(hù)電路，一旦檢測(cè)到異常情況立即切斷電源或調(diào)整控制策略以保護(hù)電路和電機(jī)免受損壞。

四、結(jié)語

PWM+MOS驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)電路因其高效、靈活的特點(diǎn)在電力電子技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，燒毀問題作為該電路的一種常見故障類型對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行構(gòu)成了威脅。通過深入分析燒毀問題的成因并采取有效的解決方案可以顯著提高電路的可靠性和穩(wěn)定性從而保障設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。