Skocz do zawartości
Xweldog

PWM, czyli jak to jest z ta czestotliwoscia?

Pomocna odpowiedź

Co do przekaźników. W TME znalazłem jeden 80A ale tu spokojnie powinien wystarczyć 40A. Ale, rozwiązania z przekaźnikami były uzasadnione brakiem mocnych MOS-ów P. Teraz łatwo dostępne są IRF4905, już nawet od 4zł/szt. Z pobieżnej kalulacji wynika, że taki silnik będzie pobierał z 10A ale osobiście dawałbym po dwa równolegle.

Pytałem o PWM dlatego, że gdybyś pod urokiem mitów przyjął f kilka kHz ( czy np. ponad 20kHz "bo silnik będzie dużo cichszy" ) to ja bym wymiękł i czekał, co Ci z tego wyjdzie. Oryginalne wkrętarki mają f do PWM 180-200Hz i trzymaj się takiej.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Co do przekaźników. W TME znalazłem jeden 80A ale tu spokojnie powinien wystarczyć 40A.

No ok ale prąd zwarcia wynosi 80A i co wtedy z takim przekaźnikiem ? Wytrzyma to? Oldskull napisał że będę miał taki prąd jeśli na starcie od razu dam maksymalne zasilanie. Rozumiem przez to, że jeśli na starcie PWM będzie miał mniejsze duty, średnie napięcie będzie mniejsze, a więc i ten prąd będzie mniejszy. Zgadza się?

Wracając do mostka na MOS'ach

Ale, rozwiązania z przekaźnikami były uzasadnione brakiem mocnych MOS-ów P. Teraz łatwo dostępne są IRF4905, już nawet od 4zł/szt. Z pobieżnej kalulacji wynika, że taki silnik będzie pobierał z 10A ale osobiście dawałbym po dwa równolegle.

Czyli w mostku miałbym w sumie zastosować 8 MOSFET'ów ( 4 typu N i 4 P ). Te typu P już podałeś, a jakie typu N polecałbyś?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Nie przeglądałem szczegółowych danych tego przekaźnika tym bardziej, że silnik będzie pobierał ok. 10A a takie prądy spokojnie przenoszą MOS-y. Ponadto, tu nie ma co sobie zawracać głowy prądami zwarcia gdyż silniki są silnie indukcyjne i do Uz podłączane "bezprądowo" ( prąd opóźnia się względem napięcia ). Problemy są gdy się je wyłącza.

"Górne" MOS-P 4905 mają Rds 20mΩ co przy w/w prądzie da na nich spadek ok. 0,2V czyli wytracaną moc ok. 2W. Jeden będzie wymagał radiatora, lepiej dać 2 równolegle ( i też radiator ) bo będą mniej żyłowane. W TME były ( są? ) SUM110P04 ( 110A / 40V / 5mΩ ) ale b.drogie, zdecydowanie taniej wychodzą 4x4905.

"Dolnych" MOS-ów N nie zaproponuję "z głowy" ale nie ma problemu z nabyciem mających zaledwie 1-2mΩ. Jeżeli nastawiasz się na zakup w TME, mają duży wybór. Kieruj się tym, by napięcie dren źródło Uds nie było mniejsze niż m/w dwukrotne Uz ( tu, ok. 24V ). Pamiętaj, że dwukrotny wzrost Uds pociąga za sobą m/w dwukrotny wzrost oporu przewodzenia Rds a ten opór powinien być jak najmniejszy.

Do całego układu wystarczą cztery MOS-P i dwa N. Podaj na jakie się zdecydowałeś.

Optymalny układ: ponieważ P są słabsze, najlepiej nie kluczować ich PWM i podgrzewać zboczami impulsów lecz, by robiły tylko za włączniki do +Uz. Kluczować tylko silniejsze MOS-N.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Nie przeglądałem szczegółowych danych tego przekaźnika tym bardziej, że silnik będzie pobierał ok. 10A a takie prądy spokojnie przenoszą MOS-y.

Piszesz że silnik będzie pobierał 10A i to odpowiada parametrowi AT MAXIMUM EFFICIENCY z noty katalogowej do której wcześniej podałem link, a co z parametrem Stall ~80A?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Nie mam czasu na przeglądanie i analizowanie, właśnie wychodzę i późno wrócę. Stall to chyba prąd ciągły, zwarcia. Może kto inny Ci odpowie.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

W wiertarkach accu spotykałem na grubym radiatorku wielkości paznokcia np. IRFZ48 z oporem przewodzenia 18mΩ, to te z zaledwie 5mΩ powinny obyć się bez. Mają ciekawy stosunek parametry / cena.

Czyli tak: 4-ry MOS-P i 2szt N. Czy mostek ma być z czy bez hamowania ? Bo od tego zależy jego konfiguracja.

PS. Ty masz te MOS-y czy dopiero chcesz je kupić ? Bo TME nie ma ich w magazynie.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

PS. Ty masz te MOS-y czy dopiero chcesz je kupić ? Bo TME nie ma ich w magazynie.

Drobny szczegół na który nie zwróciłem uwagi 🙂 Nie mam takich więc może te będą ok :

http://www.tme.eu/pl/details/irl8113pbf/tranzystory-z-kanalem-n-tht/international-rectifier/#

Czy mostek ma być z czy bez hamowania ? Bo od tego zależy jego konfiguracja.

To jest dobre pytanie czy potrzebuje mostek z hamowaniem czy bez 😉 Prędkość jazdy będzie zmieniana na podstawie danych odczytanych z akcelerometru ( oczywiście odpowiednio przetworzonych przez program w telefonie i wysłanych przez BT do Atmegi ). Czy do zmniejszenia prędkości z maksymalnej ( określonej jako 100% ) do powiedzmy 50% potrzebuje mostka z hamowaniem czy wystarczy że zmienię Duty PWM. Z drugiej strony przewiduje z przodu czujnik wykrywający przeszkodę znajdujące się przed robotem ( np. ściana ) - tak aby rozpędzony robot nie uderzył w nią tylko zatrzymał się przed ( ew. wyminął ją ). Mostek z hamowaniem ma bardziej skomplikowana budowę więc zdecyduje się na niego jeśli będzie mi to niezbędne. Jeśli natomiast do tego co chcę osiągnąć wystarczy mi prostszy mostek bez hamowania to wybór padnie na taki właśnie ( wiadomo, że czym mniej skomplikowany układ tym mniej może się popsuć 🙂 ).

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Praktycznie takie same, popatrz w tabeli ( lub wykres ): 6mΩ ma przy napięciu bramka / źródło 4,5V tj. sterowaniu wprost z µC. Ale, gdy zmieni się trochę konfigurację tak, by dostawał na bramkę 12V Rds będzie ok. 4,5mΩ.

W kwestii hamowania. Na silniczku z wiertarki accu mam podręczną wiertareczkę. Przed chwilą sprawdziłem - po odjęciu Uz obroty łagodnie maleją aż staje po ponad 1s. Tzn. że pod względem oporów własnych nie jest to zbyt dobry silniczek, niektóre kręcą się bezwładnością kilka razy dłużej. Gdy po zwieram końce, staje "natychmiast", b.energicznie, trzymając w ręku wyraźnie czuć szarpnięcie.

Poza powyższym trudno mi coś radzić tym bardziej, że sumaryczny czas hamowania będzie zależał od oporów całości mechaniki. Sprawdź podobnie swój, przemyśl i zdecyduj uwzględniając, że akurat te duże opory są na korzyść hamowania.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Ok jako że silnik ma całkiem spore opory toczenia i jest to mój pierwszy mostek na MOSFETACH zdecyduje się na wersje bez hamowania. Jak wykryje przeszkodę przed robotem a ten nie zdąży się zatrzymać to przynajmniej z zmniejszą siłą w nią uderzy 🙂

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Różnica między z a bez hamowania w zasadzie sprowadza się do tego, że przy "bez" wykorzystuje się dwa wyjścia z µC a "z" trzy a w samym mostku potrzeba kilka elementów więcej. Obejrzyj schematy w bazowym art. Mostki H, może któryś wybierzesz.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Szukałem w internecie jakiś przykładowych schematów i natrafiłem na coś takiego 🙂

Ma to prawo działać?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Ten mostek ma dwie wady / właściwości.

1) popatrz jak wygląda konfiguracja MOS-ów znajdujących się nad / pod sobą. Któryś jest zawsze włączony a przy przełączaniu, na ułamek sekundy ( przez czasy przeładowania pojemności bramek Ciss ) przewodzą oba dając Uz krótkie zwarcie.

2) nie wolno go napędzać PWM gdyż działa tak: jeżeli stanem spoczynku będą na obu In stany L, przez podanie na dowolne odcinku duty H, silnik będzie napędzany. Ale po pojawieniu się L będzie natychmiast hamowany. Musi się go sterować tylko ciągłym stanem H ( ekstremalny przypadek PWM z duty 100% jest takim stanem ale to chyba oczywiste ). Oczywiście, analogicznie będzie gdy stanem spoczynku będą H na obu wejściach.

Na szczęście na tym schemacie wyraźnie pisze "obsolete".

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Załączam schemat niemalże takiego samego mostka bo sterowanego tylko dwoma wejściami ale bezpiecznego i mogącego być napędzanego PWM.

Jeżeli na A i B są L to wszystkie MOS-y są wyłączone.

Jeżeli na A poda się H ( lub PWM ):

- przez 220Ω wysteruje prawego IRL

- lewy BS170 zewrze przez diodę bramkę lewego IRL ( na której w tym momencie i tak jest L ) i przez 10k wysteruje lewego IRF ( pojemność Ciss ok. 3,5nF opóźnienie ok. 35µs ).

- zostanie naładowany lewy 100nF ale stosowny RK702 się nie włączy ( 2 RK702 tworzą NAND )

Powtórne pojawienie się L na A nie grozi żadną kolizją. Oczywiście, przy podaniu H na B wszystko odbędzie się lustrzanie załączając stosowne elementy.

Jeżeli na H poda się na A i B:

- BS-y przez stosowne diody zewrą bramki IRL do masy

- wysterują odpowiadające im IRF które zahamują silnik

- naładują się oba 100nF i NAND będzie zwierał bramki IRL do masy

Problem mógłby być przy zmianie obu H na L, to nie nastąpi jednocześnie tylko z pewnym opóźnieniem względem siebie. Trudno je dokładnie oszacować gdyż będzie zależało od zegara µC ale założyłem, że będzie nie większe niż 100µs ( stała czasowa 1M i 100nF ). Tyle czasu NAND będzie zwierał bramki IRL-ów nie dopuszczając by się "spotkały" z przewodzącymi jeszcze z powodu nierozładowania bramek IRF-ów co powodowałby krótkie zwarcie Uz.

Transila trzeba dobrać stosownie do użytego Uz. Dolne MOS-y będą sterowane z 5V z µC więc powinny być z serii L, górne mogą być IRF z wyższym Uprzejścia nie w przewodzenie.

PS. montując krok po kroku układ wg poprzedniego schematu wyłapałem pewne drobniazgi które naniosłem na nowy.

1) użyłem Shotek z prądem wstecznym wg DS 5µA. Okazało się, że gdy mostek miał wejścia "w powietrzu" tak mały prądzik wystarczał, by w stanie L na In na bramkach MOS-ów dolnych pojawiało się napięcie ok. 300mV. To dużo poniżej Uth większości MOS-ów nie mniej, nie zaszkodzi dodanie pull down 100k w GS ściągające to szczątkowe U.

2) w bramkach quasi-nand-a można śmiało zmniejszyć R do 100k.

3) przy sterowaniu z Out µC o Uz 5V Rg lepiej zwiększyć do ok. 1,5k.

  • Lubię! 1
  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
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...