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(shí)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(shí)整個(gè)芯片背面都是漏級連接在一起的，整個(gè)個(gè)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）。

功率mos內(nèi)部從漏級到源級是有一個(gè)二極管的，這個(gè)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(dú)制造，設(shè)計(jì)本身就有）。當(dāng)然可以通過改變設(shè)計(jì)制造工藝，不造出這個(gè)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?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不同）。

我們所見的mos管，其實(shí)內(nèi)部由成千上萬個(gè)小mos管并聯(lián)而成（實(shí)際數(shù)量一般是上千萬個(gè)，和芯片面積和工藝有關(guān)）。如果在工作中，有一個(gè)或幾個(gè)小管短路，則整個(gè)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(shí)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(gè)小mos應(yīng)該很容易出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)壞的吧，其實(shí)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(shí)，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(shí)一點(diǎn)小的工藝缺陷（比如一個(gè)1um甚至更小的顆粒如果在關(guān)鍵位置）往往會造成整個(gè)芯片（缺陷所在的管芯）報(bào)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(shí)斷時(shí)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(jì)不合理引起的。

3） 控制器工作起來時(shí)斷時(shí)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(jì)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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