Skocz do zawartości

[Teoria] Mostek H (H-bridge) - kompendium dla robotyka


Treker

Pomocna odpowiedź

Jedynym zagrożeniem dla BS170 w tym układzie jesteś Ty sam. Bramki wiszące w powietrzu mają ogromne rezystancje wejściowe i małe pojemności. Dotykając je palcem rozładowujesz swoją pojemność naładowaną (gdy siedziesz prawie nic nie robiąc) do 2kV lub do np. 10kV gdy przejdziesz się po pokoju. Ty nic nie odczujesz a izolacja bramki wytrzymuje tylko 20V. To 100 razy mniej. Jeśli chcesz wyprowadzić bramki na jakieś złącze bo ich sterownik jest na innej płytce, nigdy nie zostawiaj ich tak luzem, bo będziesz dostawał taką właśnie sytuację. Tej drugiej płytki jeszcze nie masz, próbujesz testować tę i co chwila coś pada. Możesz spokojnie dać dużo większe rezystory w bramki, przed nimi od strony złącza z 10k do masy i na dodatek (już za rezystorem szeregowym) coś zabezpieczającego: zwykłe diody do masy i zasilania lub mały transil 15V.

Teraz drugie pytanie: dlaczego nie załączają od stanów logicznych. Po pierwsze napisz co przez to rozumiesz. Podejrzewam, że 0 i 5V ale jeśli Twój procesor pracuje z 3V, to już dla BS170 maławo. Na dodatek w dreny wstawiłeś im 1k. Nie napisałeś nic o poziomie zasilania ale jeśli nawet jest tam tylko 12V, to prąd drenu będzie 12mA. Dla takiego małego MOSFETa przy słabym sterowaniu to dużo. Nie dużo bezwzględnie, ale Vth podane jest dla prądu drenu tylko 1mA. Może wstaw tu po prostu bipolarne npn i steruj je bardziej prądowo? Zawsze to bezpieczniejsze niż dyndająca bramka. Zmierz napięcia na drenach BS-ów po przyłożeniu "stanu logicznego" wysokiego. Może to wyjaśni ich słabe działanie. No i.. ręce z daleka od MOSFETów.

Link do komentarza
Share on other sites

Dzięki za zainteresowanie i rady:

Ok to tak, rezystory Gate - Source(gnd) dla BS'ow dodane. Mostek miał być z założenia prosty, stąd minimalna ilość elementów zabezpieczających.

Zdążyłem już zauważyć, że te BS170 strasznie czułe :/.

Tak, taka była moja idea, aby płytka z mostkiem była osobno.

Napięcie 12V zasilania silnika.

Logika, założenie 0-5V, chwilowo steruje z pakietu 7V.

Co do stanów logicznych, zakładając, że diody BAT zabezpieczają przed załączeniem górnego i dolnego MOS'a:

STAN PIN_LEWO PIN_PRAWO PIN_PWM

WYŁĄCZONY 0 0 0

WYŁĄCZONY 0 0 1

W PRAWO 0 1 0

WYŁĄCZONY 0 1 1

W LEWO 1 0 0

WYŁĄCZONY 1 0 1

HAMULEC 1 1 0

HAMULEC 1 1 1

Obecnie rusza, przy stanach 0 0 0, co jest dziwne. Podanie 1 na PWM zatrzymuje.

Płytka zlutowana, raz wymieniłem wszystkie BS'y i dalej cuda. Czas chyba skleić to na stykowej.

Pierwszy raz się spotykam z takim mostkiem, że trzeba bardziej zabezpieczać driver'y niż tranzystory sterowane 🙄

Link do komentarza
Share on other sites

Może trochę to uściślę. Większość w/w problemów z MOS napotykałem ze 20lat temu. Przed wlutowaniem oplatałem piny cienkim drucikiem ale nigdy nie miałem pewności, że nic się nie uwali. Na jakiś czas zniechęciłem się do nich na rzecz bipol. Ale obecnie większość MOS-ów ma bramki zabezpieczone zintegrowanymi Zenerkami ( w niektórych DS są ich symbole ), podczas montażu traktuję je jak bipole, w TO220 nigdy nie uwaliłem żadnego. Padło mi trochę BS107, mniej BS170 ale jednak, obecnie używam tylko 2N7000 ( nie pamiętam by padł mi kiedykolwiek ). Padło mi też kilka BS250.

Nie mniej, wisząca w powietrzu bramka to katastrofa. Po włączeniu Uz, by układ "ożył" w najmniej spodziewany sposób nie trzeba dotykać bramek - wystarczy pstryknąć lampkę stołową, lutownicę ect.

W przypadku lutownicy pistoletowej, sianie zakłóceń jest dla mnie b.cenne. Praktycznie zawsze, do zmontowanego i poprawnie działającego poprawnie układu z MOS-ami zbliżam ją i wielokrotnie "pykam" sprawdzając, czy układ jest na to odporny.

Link do komentarza
Share on other sites

Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

Co-pat, o zbadaniu pół-mostka zamierzałem dodać w następnym kroku. Bo lepiej poświęcić z godzinę czy więcej i sprawdzić rozmiar radiatora teraz niż robić to później w projekcie.

Xweldog, a co miało być pierwszym krokiem?

Link do komentarza
Share on other sites

Regrom, oczywiście można. Ale MOS-y b.prosto się steruje ( jeden Rg ), nie obciążają µC bo bramka nie pobiera żadnego prądu ( tylko króciutkie impulsy przeładowania Ciss ) oraz praktycznie zawsze mają Uth wyższe niż stan L. Bipolom przyjmuje się 0,7V ale de facto niektóre zaczynają przewodzić od ok. 0,4-0,5V i wskazane jest bocznikowanie ich BE jeszcze jednym R.

Co-pat, żarty sobie robisz ? A podane w pierwszej kolejności przetestowanie dolnych to co ?

Link do komentarza
Share on other sites

Xweldog,
po wlutowaniu BC547 oraz wymienieniu diod BAT85, układ działa jak należy 🙂 ! Wszystko wg schematu, + zostawiłem rezystor ściągający bazę do masy(czyli bocznik o którym napisałeś)

Tak jestem świadom zalet driverów z MOS'ów, ale coś jest nie tak w tym układzie, albo uszkadzam je przy lutowaniu, albo padły zanim dodałem rezystor GS.

Przetestuje teraz mostek pod kątem PWM'a, ciekawe ile uciągnie 😉

Potem wrócę do problemu BS'ów. Jakieś pomysły co do prostego usprawnienia bądź zabezpieczenia czegoś jeszcze w tym układzie?

Link do komentarza
Share on other sites

Tylko że ja już nie wiem wg jakiego schematu.

Masz tu fragment schematu, przykład jak prosto, za pomocą dwu diod, można hardwarowo eliminować ew. konflikty. Jeżeli H zostanie podane na lewy In wcześniej, niż na prawy to wcześniej wysterowany MOS-P ściągnie bramkę drugiego przez diodę do +Uz i od tego momentu nie jest możliwe wysterowanie tego drugiego.

Link do komentarza
Share on other sites

Ja bym się bał tak mieszać obwody silnoprądowe ze sterowaniem bramek. OK, może to działa ale jakoś tak uwiera. Gdy rozpatrujemy quasi-statycznie, wszystko jest w porządku - tu napięcie rośnie, tam maleje, dioda przewodzi i bramka jest zablokowana. W rzeczywistym układzie proces przełączania generuje szpile napięcia i wcale bym nie chciał, by przedostawały mi się z powrotem na bramki. Wg mnie to rozwiązanie należy do gatunku "zróbmy coś tanio/prosto i (może) będzie działało". Jestem pewien, Xweldog, że to sprawdziłeś i u Ciebie jest OK i masz zupełną rację, jakieś zabezpieczenia powinny być. Nie krytykuję tego tak kompletnie ale mimo wszystko starałbym się zrobić zabezpieczenia czysto po stronie małosygnałowej. Jaki jest problem jeszcze na etapie schematu dorysować kilka bramek? Jeden scalak serii 74xx kosztuje 50 groszy więc na pewno nie chodzi o koszt. Nad takimi "czystymi" rozwiązaniami lepiej się panuje. Z diodką - można ją wstawić albo nie - to cały wybór. Potem jest podobnie w tym stylu - działa, albo nie, albo co gorsza czasami pada któryś tranzystor.

EDIT: Nie zdążyłem, powyższe dotyczy czarno-białego schematu z diodkami między silnikiem a bramkami.

Link do komentarza
Share on other sites

Co-pat, żarty sobie robisz ? A podane w pierwszej kolejności przetestowanie dolnych to co ?

Xweldog, o tym wiem. Myślałem, że coś innego przegapiłem 🙂

Jak będę w laboratorium to postaram się przy okazji zrobić charakterystykę prądu twornika w stosunku do częstotliwości PWM 🙂

Link do komentarza
Share on other sites

Regrom, musiałem zapytać by wiedzieć jednoznacznie. Czego innego chce co-pat ale przynajmniej podał Uz. Z układu wynika, że będziesz stosował ≥18V. Ten schemat przypomina jeden opracowany przeze mnie ( z mostkami nie ma zbyt wielu możliwości, namalować sobie 4 odpowiednie tranzystory połączone kolektorami / drenami i w obwodach baz / bramek każdy dojdzie do tych samych konfiguracji ) z tym, że zamiast dwu BS użyłem jednego z dwoma diodami w drenie.

Co do tradycyjnego u M1707 jednoczesnego "bycia za i przeciw" z naciskiem na przeciw. Przytoczony fragment schematu który znalazłem w swych zasobach pokazuje, jak można banalnie prosto, za pomocą 2 diod, wykluczyć destrukcyjne włączanie się górnego MOS-a. Ale to nie bardzo nadaje do PWM ( takiemu samozwańczemy, wszechwiedzącemu Guru jak M1707, który nie zależnie czy ma czy nie coś merytorycznego do powiedzenia zawsze wtrąci swe 3gr, odpowiedź dlaczego nie powinna przysporzyć problemów... ), zastosowałem to w silniku przesuwu bramy garażowej chodzącym zawsze na full.

Gdy przed laty zetknąłem się z padającymi co jakiś czas IGBT w mostkach dużej mocy ( koszt ładnych kilkaset zł + mechaniczna wymiana i przestój produkcji który czasem trwał z pół zmiany ), zastanowiłem się, dlaczego tak się dzieje mimo b.rozbudowanej elektroniki nadzorczej ( na TTL ect ). Doszedłem do wniosku, że te układy, owszem, są do pewnego stopnia poprawne. Do pewnego bo są po prostu za wolne. Jeżeli w takich mostach zaistnieje jakaś przyczyna to reakcja na nią powinna być szybsza niż kilkaset ns. A im dłuższy i bardziej rozbudowany tor zabezpieczeń tym większe wprowadza opóźnienie. Wtedy zacząłem szukać rozwiązań po jak najkrótszej drodze a za tym jak najszybszych. Daruję sobie tu opisów innych np. na 6N137 bo to nie to forum ale przytoczone 2 diody dają zabezpieczenie hardwarowe, "zaszyte" w układ na zawsze i najszybsze z możliwych.

Link do komentarza
Share on other sites

Jeśli komuś nie chciało się dobrze zrobić układów przygotowujących sygnały dla IGBT (zła logika, za wolne itp) to nic dziwnego, że musiałeś ratować sytuację wstawiając takie kluchy wprost na tranzystory - współczuję.

Rozmawiamy tu o mostkach sterowanych PWM, Ty dajesz jakiś schemat a kilka postów dalej piszesz, że to dobre zabezpieczenie ale jednak nie do PWM. Hm..

Guru? Nie wiem o co Ci chodzi, wiosna idzie, masz jakąś alergię? 😉 To może czas do lekarza?

Link do komentarza
Share on other sites

Ty się trzymaj tematu a moich wypowiedzi. Bo temat Ciebie w ogóle nie obchodzi tylko rola samozwańczego cenzora. Zabezpieczeń o których wspomniałem nie opracowywałem ja tylko firmy robiące urządzenia najwyższej światowej klasy.

W kwestii meritum, z diodami to był przykład na pytanie jak można zabezpieczać mostki. Miałem kawałek starego schematu to go porzuciłem. Bo takie rozwiązanie jest b.proste a skuteczne. A że nie bardzo do PWM ? Wiem, że PWM chce stosować co-pat ale nie wiem czy Regrom. Tego się można ew. domyśleć z załączanego przez niego schematu - ale ten mostek przecież można też sterować bez PWM tylko L / H.

Link do komentarza
Share on other sites

"Ty się trzymaj tematu a moich wypowiedzi" - tego ni w ząb nie rozumiem.

"Bo temat Ciebie w ogóle nie obchodzi.." - na całe szczęście nie wiesz co mnie obchodzi. A tematem są właśnie mostki H, o ile dobrze pamiętam.

"Miałem kawałek starego schematu to go porzuciłem" - co z tego, że bez sensu? Aż strach pomyśleć ile jeszcze takich kawałków masz w zanadrzu..

Spójrz w lustro Xweldog, widzisz już pianę tam, w kąciku? Wyluzuj trochę i skup się na pomocy Kolegom. Będę pisał jeśli coś wiem (albo tylko tak mi się wydaje - to też nie jest zabronione) a Ty możesz to sobie nazywać.. jak to było? Acha, samozwańczą cenzurą 😕 Przykro mi, że w ten sposób to widzisz.

Link do komentarza
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Gość
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.