모터 드라이버 전력 손실
주어진 PWM 주파수에서의 전도 손실 및 스위칭 손실을 포함하여 모터 드라이버 IC 또는 이산 MOSFET 전력 손실을 계산합니다.
공식
P_cond = I² × R_DS × D, P_sw = f × Qg × V
작동 방식
모터 드라이버 IC의 전력 손실은 전도 손실 (I² × R_DS (on) × 듀티 사이클) 과 스위칭 손실 (V × I × 스위칭 주파수에 비례) 으로 구성됩니다.낮은 PWM 주파수에서는 전도 손실이 우세하고, 고주파에서는 스위칭 손실이 우세합니다.접합 온도는 IC의 최대 정격 (T_j = T_Ambient + P_Dissipts × R_θJA (접합부-주변 온도 열 저항) 이하로 유지되어야 합니다.T_J_max를 초과하면 과열 시 전원이 차단되고 간헐적인 모터 드롭아웃이 발생합니다.
계산 예제
실용적인 팁
- ✓QFN/DFN 모터 드라이버 패키지 하단의 열 패드를 노출시키고 반대쪽 레이어의 접지면에 최소 4개의 열 비아가 있는 구리 타설에 납땜합니다.
- ✓초기 전원 켜기 테스트 중에 IR 온도계로 드라이버 IC 온도를 측정합니다. 표면 온도가 80°C를 초과하면 냉각이 충분하지 않으며 PCB 레이아웃 개선이 필요합니다.
- ✓높은 듀티 사이클 또는 연속 작동의 경우, 프리휠링 전도 손실을 절반으로 줄이려면 동기 정류 (바디 다이오드 대신 로우사이드 MOSFET 프리휠링) 기능이 있는 모터 드라이버를 선택하십시오.
흔한 실수
- ✗PCB 구리 면적을 고려하지 않고 데이터시트의 R_θJA (접합점-주변) 값을 사용하면 구리 타설이 크면 유효 R_θJA가 30~ 50% 감소할 수 있습니다.
- ✗전도 손실 계산 시 듀티 사이클 무시 — 전도 손실은 듀티 사이클에 따라 조정되므로 20% 듀티 사이클에서 모터가 공회전해도 동일한 전류에서 80% 듀티 사이클의 1/4에 해당하는 전력만 소모합니다.
- ✗실제 작동 전류를 고려하지 않고 정격 전류에서의 전력 손실 계산 — 모터가 정격 전류를 연속적으로 소비하는 경우는 거의 없습니다. 정확한 손실 추정을 위해 RMS 전류를 사용하십시오.
자주 묻는 질문
Shop Components
Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.
Related Calculators
Motor
H-Bridge
Calculate H-bridge MOSFET requirements including peak current, conduction losses, and minimum current rating for DC motor drivers.
Power
MOSFET Power Loss
Calculate MOSFET conduction loss, switching loss, total power dissipation, junction temperature, and efficiency for power electronics design
Motor
Motor Efficiency
Calculate motor efficiency, power losses, and heat dissipation from electrical input and mechanical output measurements.
Motor
DC Motor
Calculate DC motor speed, torque, power, and efficiency from electrical parameters
Motor
Stepper Motor
Calculate stepper motor speed, step frequency, and travel per revolution
Motor
BLDC Motor
Calculate brushless DC motor no-load RPM, stall torque, maximum efficiency, input power, and propeller thrust from Kv rating and electrical parameters