Почему не работает только один канал моего драйвера двигателя с двойным H-мостом?

Я не вижу никаких обходных конденсаторов рядом с вашими переключающими полевыми транзисторами. Сбои в линии 48 В могут повредить ваши полевые транзисторы. Вам нужны конденсаторы для поверхностного монтажа емкостью 100 нФ очень близко к полевым транзисторам и, возможно, что-то большее поблизости. Вы должны свести к минимуму индуктивность проводки на байпасных конденсаторах из-за быстрых фронтов (не используйте термики на площадках шунтирующих конденсаторов).
Ваши транзисторы расположены правильно, поэтому у вас может быть обходной конденсатор (ы), идущий от истока транзистора нижнего плеча к стоку транзистора верхнего плеча с минимальной индуктивностью проводки.

Q9 нужен резистор между затвором и истоком, возможно, от 47 кОм до 100 кОм, чтобы обеспечить выключение.
Q11 нужен последовательный резистор от 12 В до затвора, чтобы подавить любые переходные процессы на шине 12 В.
C10 должен быть поперек стабилитрона.

Поскольку вы заявляете, что ваша схема умирает без нагрузки, у вас есть проблемы с перекрестной проводимостью, что является верным способом убить полевые транзисторы. Если у вас есть перекрестная проводимость, вам нужно добавить мертвое время к вашему ШИМ-сигналу.
Как только вы разберетесь с проблемами перекрестной проводимости, начните с более низкого напряжения для источника питания 48 В, возможно, 5 вольт, чтобы ничего не взорвать.
Контролируйте ток в линии питания, питающей полевые транзисторы, с помощью осциллографа. Если у вас есть доступ к токоизмерительным клещам AC+DC с широкой полосой пропускания, используйте его.
Если все работает нормально при 5 В, увеличивайте напряжение поэтапно, убедившись, что все выглядит нормально на каждом шаге.

Вот некоторые из моих наблюдений. Первое, что я заметил, это то, что разводка печатной платы несимметрична, поэтому я искал различия между двумя каналами.

Группа из четырех дорожек в нижнем слое (рис. 1) имеет низкое качество и очень близко друг к другу, возможно, короткое замыкание. Это действительно так или это просто артефакт рендеринга растрового изображения? Является ли «сигнал X» таким же, как ALO2? Вы используете суффикс "2" для управляющих сигналов, например, ALO2, но суффикс "1" для двигателя, т.е. M1A и M1B. Это верно?

Рисунок 1 – Аннотированная компоновка схемы – нижний слой – заземляющая плоскость, также действующая как поверхность теплоотвода.

Мешает ли распределение 48 В сигнальным дорожкам рядом с каналом 1? Кажется, что он пересекает управляющие сигналы канала 1, обведенные кружком на рис. 2.

Рисунок 2 – Аннотированная схема схемы – распределение 48 В на каждый выделенный канал.

Похоже, что по дорожке и переходному отверстию прошел сильный ток, повредивший микросхему в точке X, обведенной кружком на рис. 1 и рис. 3.

Рис. 3. Аннотированный контакт 11 MIC4606-2 с признаками разрыва корпуса.

В своем обновленном вопросе вы предоставили трассировки области для Q3 и Q8, которые находятся на канале 2. Насколько я понимаю, канал 2 в порядке, тогда как Q1 и Q6 находятся на канале 1, который является изворотливым. Не могли бы вы уточнить, какие транзисторы и каналы вы имеете в виду, особенно в отношении суффиксов сигнала и двигателя?

Предоставленная вами схема не соответствует фотографиям печатных плат, например, в каком канале находятся C4 и C8? Возможно, это вызвало некоторую путаницу между вами и вашим удаленным сотрудником в отношении размещения диодов Зенера. Ваш удаленный сотрудник получил трассировку осциллографа с другой схемой, чем та, которую вы используете? Как выглядят все управляющие сигналы при включении модуля?

При проектировании управления двигателем также должна быть предусмотрена схема измерения тока и обнаружение/защита от перегрузки по току.

Транзисторы монтируются на минимальной занимаемой площади без тепловых переходов и т. д., поэтому вам придется значительно снизить токовую мощность МОП-транзисторов до прибл. 1А для такого размещения.

Основная проблема, как я подозреваю, заключается в том, что вы управляете своими двигателями с полным FWD и полным BKW, что неправильно. Вы никогда не сможете работать со 100% рабочим циклом, так как у вас есть самозагружающийся блок питания для полевых МОП-транзисторов высокого уровня.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

У вас есть резисторы затвора для полевого МОП-транзистора с высокой стороной 22 Ом, но нет для нижней стороны. Я не искал детали для указанного драйвера затвора, но я думаю, что резисторы затвора должны быть одинаковыми.

РЕДАКТИРОВАТЬ 2:

Помимо небольшой площади следа и того случая, что вместо того, чтобы залить всю плоскость, вы «изолировали» следы и соединили маленькие следы с плоскостью. есть также проблема отсутствия какой-либо емкости шины, которая будет хранить энергию, так что это действительно неправильно.

Но есть и другие факты:

• низкая частота ШИМ 200Гц-1кГц
• схема переключения неизвестна, как вы управляете рекуперативным торможением?

Частота ШИМ должна быть не ниже Источника :

Где$\tau=L/R$

Из вашего описания непонятно, как переключается нижний транзистор. Для начального блока питания необходимо, чтобы транзистор нижнего плеча включался каждый период ШИМ для зарядки питания драйвера верхнего плеча. Но вот загвоздка:

Если частота ШИМ низкая, то ток через обмотку двигателя прерывистый. Вы включаете верхний транзистор, а нижний выключается на время импульса включения, затем вы выключаете верхний транзистор, и вы должны включать нижний транзистор для начальной загрузки. В самый первый момент ток будет рециркулировать через оба нижних транзистора, но затем ток изменит направление и двигатель начнет ломаться. Эта энергия отключения будет преобразована в тепло: сопротивление обмотки + сопротивление MOSFET Rdson. Вероятно, вы тратите энергию батареи и превращаете ее в тепло из-за низкой частоты переключения ШИМ.

Для подъема двигателя постоянного тока наиболее подходящим вариантом будет четырехквадрантный режим - 4Q. Для правильной работы у вас должна быть батарея конденсаторов для хранения регенеративной энергии, которая, в свою очередь, будет заряжать аккумулятор.

Скорость двигателя почти пропорциональна приложенному напряжению, а это означает, что H-мост должен имитировать идеальный источник напряжения:

• если напряжение источника выше, чем напряжение двигателя, мы получаем режим двигателя. Ток течет от источника к двигателю
• если напряжение источника ниже, то мы получили режим генератора. Ток течет от генератора к источнику.

Чтобы преобразовать ваш H-мост в эту операцию, все 4 МОП-транзистора должны переключаться в каждом цикле ШИМ:

• левый верхний переключатель и левый нижний переключатель являются дополнительными переключателями, если один из них включен, другой выключен

• правый верхний и нижний являются взаимодополняющими переключателями и работают противоположно левому полумосту.

• Если требуется 0 В, то коэффициент заполнения составляет 50% для всех четырех переключателей.

• При полном направлении FWD верхний правый угол переключается на 95%, нижний правый угол переключается на 5%, верхний левый угол переключается на 5% и нижний левый угол переключается на 95%.

• При полном направлении BKW...

При такой последовательности и достаточно высокой частоте коммутации ШИМ преобразователь и двигатель сами перейдут в двигательный или генераторный режим. Вы должны увеличивать ток, чтобы ограничить ток двигателя, но также и снижать его, чтобы сбрасывать энергию в конденсаторную батарею - так вы избегаете преобразования инерционной энергии в чистое тепло, а не в электрическую мощность.

Пример:

• при запуске оба верхних транзистора выключены, а оба нижних транзистора включены
• по команде FWD левая и правая ноги начинают переключаться на 50/50%
• коэффициент ШИМ увеличивается
• после того, как команда FWD исчезла, коэффициент ШИМ снижается, пока не достигнет 50/50%
• выключите оба верхних транзистора и включите оба нижних транзистора