Tranzystor NPN jako mostek mocy

[HeXagoN]

Witam szanownych forumowiczów 🙂 Niedawno rozpoczełem zabawę z uC AVR, i dosyć szybko okazało że bez wiedzy na temat tranzystorów się nie obejdzie.

Z góry przepraszam za taki schemat, w najbliższym postaram się nauczyć jakiegoś Eagla, czy dreamspark (tak się nazywa?).

Tranzystor to BD139

http://www.fairchildsemi.com/ds/BD/BD135.pdf

Pytania:

Czy może się coś uszkodzić w tym schemacie?

Czy poprawnie zinterpretowałem informacje z noty pdf:

maks napięcie (na rysunku jest 12, teraz teoretyzuje) to 80V,
maks prąd przez silnik to 1,5 A

Jaka jest maksymalna częstotliwosć przełączania tranzystora? Domyslam się że zależy ona od rezystora między 12V a kolektorem (czyli opór uzwojenia silnika), jak policzyć/ew jaka jest w tym przypadku?

Z góry dziękuję za poświęcony czas.

@P.S wiem oczywiscie że nie mogę sterować kierunkiem obrotu, jest to nie istotne dla mnie.

__________

Komentarz dodany przez: Treker

[IcePower]

Wartość rezystora zależna od prądu silnika i wzmocnienia (β) tranzystora dodaj diodę 1N4001 podłączona równolegle z silnikiem ma za zadanie tłumić przepięcia powstające przy wyłączaniu silnika (silnik to indukcyjność!), emiter oczywiście do masy i wystawienie stanu wysokiego na pin procesora do którego podepniesz rezystor załączy silnik.

[HeXagoN]

Mhm rozumiem, dziękuję 🙂

@EDIT: Kurczę, jeden rysunek mi zamglił:

Po co te diody? Rozpatrzmy sytuację że tranzystory są otwarte na krzyż oczywiście, i się zamykają. Prąd wytworzony przez zatrzymujący się silnik będzie chciał płynąć w drugą niż to robił, czyli tym razem w strone emitera górnego tranzystora. Dioda jak rozumiem ma zrobić przejście dla prądu wstecznego, żeby "ocalić" tranzystor, ale i tak nie poleci przez diodę gdyż po drugiej stronie jest napięcie zasilające. Więc pójdzie do tranzystora, i do bazy jeśli będzie miał wystarczająco duże napięcie żeby przebić diodę w obwodzie baza- emiter... gdzie w moim toku rozumowania jest błąd?

Idea IcePower'a jest dla mnie jasna... ale to?

__________

Komentarz dodany przez: Treker

[marek1707]

"..ale i tak nie poleci przez diodę gdyż po drugiej stronie jest napięcie zasilające"

Tylko, że to tak nie działa. Jeżeli już z wcześniejszej analizy (poprawnej lub nie - to na razie bez znaczenia) wychodzi Ci, że prąd będzie płynął np. z powodu "rozpędzonej" indukcyjności, to on będzie płynął. Nie rozważaj wtedy tego w kategoriach ustalonych napięć. Jeżeli będzie trzeba, napięcia w odpowiednich węzłach zmienią się tak, by "zrobić drogę". W tym konkretnym przypadku szyna zasilania nie jest żadną przeszkodą. Napięcie na zacisku silnika zmieni się tak (wzrośnie), by otworzyć diodę i przepuścić prąd w stronę plusa. Pytanie jest jak zareaguje linia zasilania. Jeżeli dostanie dodatkowy zastrzyk prądu to gdzieś on musi się podziać. Napięcie na górnej szynie zasilania jest wypadkową prądu dostarcznego przez źródło oraz prądu pobieranego przez obciążenie. Jeżeli napięcie zacznie wzrastać, dalsze zachowanie zależy od źródła oraz od impedancji systemu zasilania. Dla wysokich częstotliwości (a takie są składowymi wąskiego impulsu od indukcyjności silnika) dobrym filtrem są pojemności zaczepione na plusie. One pochłoną dużą część szybkich zboczy i prąd zamknie się do masy właśnie przez kondensatory. W przypadku gdyby energia impulsu była jednak zbyt duża i nastąpiłby znaczący wzrost napięcia, "zauważy" to stabilizator i uzna, że powinien się trochę "przymknąć" bo z jego punktu widzenia dodatkowy zastrzyk prądu widoczny jest jak zmniejszenie obciążenia. Jeżeli na szynie są podczepione inne odbiorniki, to one wtedy przejmą energię. Jeżeli nie, musisz sie pogodzić ze wzrostem napięcia - stabilizatory raczej nie umieją "pochłaniać" - pracują tylko w jednej ćwiartce ch-ki U/I. Teoretycznie lepszym (w tym kontekście) źródłem mógłby tu być akumulator ale wbrew pozorom źródła chemiczne są dość wolne tzn mają względnie duże impedancje dla wyższych częstotliwości a to oznacza, że aku "nie zdąży" zareagować i szpilka się pojawi mimo, że powinien ją łyknąć.

Metoda "szukania drogi" dla prądu świetnie sprawdza się w przypadku przetwornic DCDC. W pierwszym lepszym step-up po drugiej stronie normalnie zatkanej diody masz wysokie napięcie wyjściowe a naładowana indukcyjność pozbawiona nagle drogi przepływu prądu (wyłączony klucz) produkuje na tyle wysokie napięcie, że dioda zaczyna przewodzić i energia oddawana jest do pojemności wyjściowej.

[Polecacz 101]

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

[HeXagoN]

Czy kondensator należałoby tak dołączyć?

A nie można by poprostu zastosować diody nad (w moim schemacie) silnikiem? tak poprostu wstawić? Dajmy na to, mam tu taką 1000V (szczyt. 1200V) ?

Jeśli kondensator jest poprawnie umiejscowiony to o jakich wartościach mówimy?

[marek1707]

Temat diod i kluczy tranzystorowych sterujących silnikami jest stary jak świat elektroniki. Na tym Forum był wałkowany dziesiątki, jeśli nie setki razy. Zamiast marnować swój czas rysowaniem dziwnych schematów i nasz - koniecznością ich oglądania (lub rysowaniem poprawnych) zajrzyj do archiwum Forbota lub zapytaj sieć. Jako totalnie zielony nie wymyślisz prochu, to zrobili już inni dawno temu więc po co się męczyć?

Na pierwsze z brzegu zapytanie "DC motor control" Google wskazuje mi np. to:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/chapter%205.pdf

albo nawet lepiej to:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00905B.pdf

Poczytaj, przemyśl i wrócimy do tematu gdy fundamentalne problemy będą już za Tobą a zaczniesz zadawać pytania bardziej szczegółowe.

[HeXagoN]

marnować swój czas rysowaniem dziwnych schematów i nasz - koniecznością ich oglądania

😉 "konieczność" no słodkie....

fundamentalne problemy będą już za Tobą

Jako totalnie zielony uważam że "Robotyka - Początkujący » Zupełnie zieloni" będzie odpowiednim miejscem na moje pytanie.

Generalnie, ten temat założyłem się żeby się upewnić że taki obwód jest poprawny - już złożyłem (tzw, płyt. stykowa) z takim połączeniem, jeno dla silnika unipolarnego, tylko się zastanawiałem czy to jest poprawne (podpięcie diody do uC też niby działa, ale nie do końca, prawda). I wszystko działało (ale radość 🙂 ). Wcześniej nie myślałem o przepięciach, więc nie miałem pojęcia że ktoś pokazywałby schematy budowy cepa.

Dziwny schemat, kur... nie każdy rodzi się i umie (serio).

Po co wogóle to wszystko pisze? A bo tak jest, na różnych forach, szczególnie na elektrodzie - ktoś chce się czegoś dowiedzieć, to zaraz przyjdą i zjadą bo co on bo co...

Ja nie mówie, kolega marek tutaj wszystko elegancko, stara się pomóc... ale jednak jakiś taki niesmak no.

Ale wracając do tematu: dzięki za linki... ale myk polega na tym że ja szukałem dla silników krokowych od początku, a tam tylko l298 (chyba, wiecie o których mówie) a ja chciałem samemu, coś co rozumiem. Ale w tych stronach jest dużo ciekawych rzeczy.

I tak ejszcze pomyślałem: w niektórych silnikach dioda równoległa bardzo utrudnia życie (choćby jakbyśmy chcieli w DC zmieniać kierunek obrotów), ale możnaby też sterować diodami za pomocą tranzystorów. Taka idea... pomyślę nad tym, i napiszę czy się da, czy coś spaliłem 😉

[Bobby]

HeXagoN, może doceń to, że komuś w ogóle chciało się wytknąć twoje podstawowe błędy, a nie wzburzaj się tak. Wyczuwasz niesmak, bo ktoś chce ci pomóc? Marek podał ci konkretne linki, które powinieneś odwiedzić, żeby zrozumieć swój błąd - ja tam bym się cieszył 😉

Co do podłączania diod do silnika sterowanego mostkiem H - nie musisz sterować tranzystorami diodami, wystarczy, że podepniesz je tak, jak jest na tym schemacie, który wrzuciłeś kilka postów wyżej. Nie wpływają wtedy na sterowanie silnikiem, ale zabezpieczają tranzystory mostka.

[marek1707]

Naprawdę bardzo mi przykro, że tak odebrałeś moją wypowiedź. Masz rację, dział "Początkujący", a w szczególności "Zupełnie zieloni" jest właściwym miejscem na zadawanie najbardziej nawet podstawowycyh pytań. Ale tak jak zadający pytania mają nadzieję na konkretne i pełne odpowiedzi, tak pomagający mogą od nich oczekiwać rozsądku i poważnego traktowania. Jeżeli na mój post o prądach i energiach impulsów odpowiadasz absurdalnym schematem z opornikiem szeregowo z diodą i kondensatorem to znaczy, że raczej nie rozumiesz ani tego co napisałem, ani pojęć podstawowych typu "impedancja" ani też zjawisk zachodzących w układzie i roli poszczególnych elementów. Nie Ty pierwszy ani nie ostatni - wprawa w każdej dziedzinie wymaga czasu, lat nauki i praktyki. Dlatego też uznałem, że nie ma sensu kontynuować dyskusji o Twoich kolejnych pomysłach (to być może mój błąd, przepraszam) tylko wskazałem Ci kilka źródeł po których przeczytaniu powinieneś mieć przynajmniej jasność w kilku bardzo podstawowych sprawach interfejsu procesor-silnik. Pisałem o silnikach DC bo taki umieściłeś na pierwszym schemacie i - jak zrozumiałem - o takich myślisz. Teraz wyszło, że chodzi bardziej o krokowe ale ponieważ nie zadałeś konkretnego pytania, nic konkretnego Ci nie napiszę. Trochę mi tylko żal Twojego czasu, który zamiast marnować na idiotyczne pomysły załączania diod zabezpieczających tranzystorami mógłbyś poświęcić na przeczytanie choćby kilku stron o sterowaniu silnikami - tak DC jak i krokowymi ale to Twój wybór. Naprawdę chce Ci się wyważać otwarte drzwi i masz tyle czasu, by na płytce stykowej próbować działanie wymyślonych ad hoc układów?

I jeszcze na marginesie: kpisz sobie ze słowa "konieczność" ale pewnie nawet nie wyobrażasz sobie ile pracy i czasu wymaga od adminów i innych zaangażowanych uczestników Forum (nie wliczam tu siebie - jestem tylko gościem) utrzymanie go na jakimś sensownym poziomie. Każdy post musi być przeczytany, oceniony a na niektóre trzeba reagować użyciem kosza lub choćby komentarzem. Nie pomagasz nikomu (nawet sobie) próbując prowadzić dyskusję w formie "a co powiecie na mój kolejny odkrywczy pomysł?". Jeśli nie będziesz wyciągał wniosków - również ze swojej niewiedzy - bardzo szybko znudzi się nam odpowiadanie typu "nie, to też nie będzie działać". Nie masz szans na wymyślenie czegoś naprawdę nowego w elektronice a wszystkie, naprawdę wszystkie problemy jakie możesz mieć teraz i w najbliższej przyszłości zostały juz dawno optymalnie rozwiązane i są szeroko opisane. Skorzystaj z tego, czytaj jak najwięcej a jako bonus dostaniesz szybkie przejście o jeden lub dwa poziomy w tej fascynującej grze zwanej elektroniką.