PCB走線(xiàn)太細，電流不足，電機容易被堵轉

之前做了一款電機控制板，主要功能是控制直流電機，當時(shí)采用的是PWM方式實(shí)現的，功能驅動(dòng)正常，電機也可以正常運轉，但是當電機一被堵轉的時(shí)候，就會(huì )讓電池快速的進(jìn)入到電池保護狀態(tài)，而且圖1被標識的部分會(huì )很熱。

正常情況下，電池要進(jìn)入保護的狀態(tài)，瞬時(shí)電流最少也要達到7A以上，但是正常情況下電機堵轉的電流根本達不到7A，也就是說(shuō)，電機堵轉不會(huì )讓電池快速的進(jìn)入到電池保護狀態(tài)，那么實(shí)際上，為什么會(huì )出現這種情況呢？

當時(shí)這個(gè)問(wèn)題折磨了我有幾天了，由于之前沒(méi)做過(guò)功率大的電機控制板，所以期間也找不到問(wèn)題所在，但是我總覺(jué)得電路板是有點(diǎn)兒?jiǎn)?wèn)題，最初的電路板如圖1所示。

 

圖1 最初版-電機供電部分

由于我懷疑這個(gè)電路，然后就帶著(zhù)電路板請教了公司的大佬，問(wèn)了一下為啥會(huì )出現這種現象，他看了一下電路板說(shuō)“這個(gè)電路有些問(wèn)題。

第一：給電機供電的電源線(xiàn)走的有些細了，這么細的走線(xiàn)通過(guò)的電流就會(huì )很小，功率不足會(huì )導致電機很容易堵轉。

第二：當電機堵轉時(shí)，電源線(xiàn)上的電流就會(huì )增大，電源線(xiàn)就會(huì )發(fā)熱消耗能量，而且為了給電機提供足夠的能量，電源線(xiàn)上的瞬時(shí)電流增大，導致電池保護板為了保護電池，就會(huì )讓電池進(jìn)入保護狀態(tài)。

所以就會(huì )出現這種情況”。我聽(tīng)完之后，瞬間茅塞頓開(kāi)，加班加點(diǎn)的把電路修改了一番。最后，修改之后如圖2和圖3所示。

 

圖2 修改后-電機供電部分-底層

 

圖3 修改后-電機供電部分-頂層

主要修改是電源走線(xiàn)的面積，增大其面積讓更大的電流通過(guò)，而且大面積可以使散熱加快，提高供電效率，防止燒毀電路板及其元器件，修改后，打樣制板，焊接組裝，一切就緒之后，開(kāi)始了暴力測試，發(fā)現果然有質(zhì)的提升，以前令電機堵轉2秒左右就會(huì )讓電池進(jìn)入到保護狀態(tài)，現在堵轉很久都不會(huì )進(jìn)入保護，而且后續又新增了電流檢測電路，進(jìn)行雙重電池保護，所以設備很穩定也不會(huì )出現問(wèn)題。到此，把問(wèn)題終于解決了。

總結：

電路設計是一個(gè)奇妙的事情，尤其是針對大功率驅動(dòng)或者電機驅動(dòng)的設計，在電源方面一定要盡可能的把線(xiàn)做寬做粗，讓電流盡可能的通過(guò)，讓功率消耗的最低，這樣才可以保證電路的穩定可靠的運行。