Skocz do zawartości
mosi2

Budowa własnych mostków H

Pomocna odpowiedź

Cześć!

Kupiłem dzisiaj spontanicznie silniki do robota czterokołowego

I szukam jakichś mostków H do nich (12A na jałowym, 75A zblokowane), ale nie mogę znaleźć nic co by kosztowało mniej niż 400zł za 4 silniki, więc rozważam zbudowanie własnych mostków H w oparciu o mosfety. Jedyne czego od nich oczekuję to zmiana kierunków+pwm, bez żadnych fajerwerków.

Mniej więcej na zasadzie jak na tym schemacie:

Nie wiem niestety jak się za to zabrać za bardzo, bo nigdy nie pracowałem z tranzystorami jeszcze, więc chciałem zapytać czy irl2203n (http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl2203n.pdf ) się nadadzą, oraz czy aplikacja ich wygląda jak na wcześniejszym schemacie, czy trzeba to zrobić w inny sposób.

Z góry dziękuję za pomoc i cierpliwość względem mojej niewiedzy 🙂

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Zainteresuj się układem HIP4081A (Można je dostać jako Sample).

W PDF`ie masz prawie gotowy schemat kompletnego mostka - ja zrobiłem i działa super

http://www.intersil.com/en/products/power-management/mosfet-drivers/half--full-bridge-and-three-phase-drivers/HIP4081A.html

Do tego IRF/AUIRF na 450A z Rds(on) 0,5mΩ i masz moim zdaniem super mostek.

Sterowanie to 2x PWM i GND na jeden mostek. Chcesz obroty w lewo podajesz pwm na jedną nogę, chcesz w prawo podajesz na drugą nogę.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Nie do końca rozumiem. Czyli wychodzi na to, że może być dowolny mostek H w miarę małego prądu, który później steruje dwoma mosfetami podającymi zasilanie na silnik?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Układ ten jest po to, aby zapewnić przeładować i zapewnić mosfetom odpowiedni ładunek na bramkę. Mosfety górne potrzebują dostać na bramkę napięcie około VCC+10V.

Normalny mostek H nie dostarczy ci odpowiednio wysokiego napięcia na bramkę, jest zbyt powolny aby przeładować ładunek na bramce.Układ HIP... ma wbudowaną przetwornicę/pompę ładunku.

Potrzebujesz 4 mosfety do mostka H 😉

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

A czy IRF3205 by się nadały? Mają RDS 8mOhm ale nie wiem w sumie za bardzo czy to aż tak dużo (wspominałem, że się nie znam). Reszta parametrów jest w zasadzie wystarczająca na moje potrzeby (55V 98A do silników 12V 75A)

Na schemacie widzę też diody, rezystory, kondensatory i wzmacniacze operacyjne, przy czym kompletnie nie ogarniam jak dobrać ich właściwe parametry 🙁

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Mają RDS 8mOhm ale nie wiem w sumie za bardzo czy to aż tak dużo (wspominałem, że się nie znam). Reszta parametrów jest w zasadzie wystarczająca na moje potrzeby (55V 98A do silników 12V 75A

Moja rada - uważaj na dane w datasheet-ach. Producenci muszą walczyć o klienta więc piszą tam absolutne bzdury. 98A oznacza, że przy takim prądzie wyparują połączenia struktury tranzystora.

Policz sam:

R = 0,008R, I = 75A

Czyli moc wydzielana na tranzystorze

P = R * I^2 = 45W

Więc teraz pomyśl jak miałbyś chłodzić ten mostek? I pamiętaj, że to optymistyczna analiza.

Moja rada - jeśli się na mostkach nie znasz, to zacznij od czegoś łatwiejszego. Nawet 5A potrafi być bardzo trudne w obsłudze.

A jak potrzebujesz 75A to wydaj 400zł za skorzystanie z wiedzy producenta układu.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Robienie mostków samemu nigdy nie wyjdzie taniej, niż gotowe rozwiązanie - to jest pewne. Przy tak dużych prądach ja również polecałbym HIP4081 i do tego jakieś porządne tranzystory, prawdopodobnie nawet po kilka równolegle. Tranzystory musisz dobrać tak, by były przynajmniej 2-3 razy mocniejsze niż to, co potrzebujesz. Może IRFBA1404 da radę? Są drogie jak na mosfety (~16zł/szt), ale mają dobre parametry, niestety mają też ogromną pojemność bramki (Ciss 7360pF O_O, HIP 1000pF pogoni na 1MHz, z czasami zbocz 10ns) - max 100kHz PWM byś na nich osiągnął, w najlepszym wypadku. Generalnie w internetach jest cała masa mostków opartych o tego HIPa, myślę, że coś znajdziesz pasującego dla siebie.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Popatrz też na IRF7430

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Układ HIP... ma wbudowaną przetwornicę/pompę ładunku.

To jest trochę błąd/problem. Ten ukłąd wykorzystuje bootstrap - przez co trzeba bardzo samemu pilnować aby nie osiągać PWM 100% - bo inaczej usmaży się mosfety.

Ze swojej strony bym polecał poszukać czegoś z własną pompą ładunku. Albo pilnować się w kodzie programu.

Przy takich prądach kluczowe jest nawet taktowania - nie za wolne (aby naładować bootstrapa) i nie za szybkie aby nie przegrzewać tranzystorów w trakcie ładowania bramek.

A tranzystory radziłbym albo dwa szeregowo albo coś w guście IRF1405Z. I do tego jakieś niezłe chłodzenie - bo Rds rośnie wraz z temperaturą. Trzeba też się zabezpieczyć przed zwarciem.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
A tranzystory radziłbym albo dwa szeregowo
Równolegle?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Poczytałem trochę, dziękuję Wam bardzo za informacje. Faktycznie, nie jest tak kolorowo jak myślałem i nie uda mi się zrobić tego za grosze, więc chyba kupię gotowe moduły mostków prosto od chińskich rączek, bo znalazłem po $13 🙂

Ale do tematu budowy własnych mostków na pewno jeszcze wrócę, jednak chyba poczekam z tym do studiów.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Nie wiem ile Ci do tych studiów brakuje, ale nie jest to aż taka kosmiczna technologia. Przede wszystkim nie rzucaj się od razu na głęboką wodę. Zacznij od czegoś mniejszego bo wtedy ilość problemów znacznie maleje (rezystancje, pojemności i indukcyjności pasożytnicze, ciepło, radiatory, mechanika), projekt jest tańszy (elementy, PCB, czas) no i koszty ew. błędów są niższe.

Acha, pomiary. Jeśli jeszcze nie masz - a poważnie myślisz o konstrukcjach tego typu, zbieraj na oscyloskop. Zastąpi Ci wiele godzin bezproduktywnego zastanawiania się i prób na ślepo oraz jakieś 99% postów w rodzaju "Coś tu nie działa, palą się tranzystory, pomóżcie!". A w wolnych chwilach poczytaj o tranzystorach MOSFET, o ich własnościach i sposobach sterowania a temat powoli zacznie się rozjaśniać i sam nie zauważysz kiedy sklecisz własny, dobrze działający mostek czy inny stopień mocy a co najważniejsze będziesz wiedział jak dokładnie powinny wyglądać sygnały, dlaczego właśnie tak oraz jak można coś jeszcze poprawić (i kosztem czego).

Widząc Twoje zaangażowanie nie mam wątpliwości, że studia będą dla Ciebie będą tylko porządkowaniem wiedzy zdobytej wcześniej 🙂 Nie oczekuj po nich zbyt wiele praktycznej nauki.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Marooned, faktycznie równolegle.

Swoją drogą istnieją układy scalone, które są w razie zwarcia w stanie szybko wyłączyć tranzystor 🙂 do mostków H jak znalazł.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

marek1707, dziękuję za motywację, taki właśnie mam plan. Do studiów optymistycznie brakuje mi pół roku, ale co wyjdzie, to wyjdzie 😃 (nie mów hop, póki nie przeskoczysz itp.). A na studiach chcę się w końcu zabrać sensownie za elektronikę analogową i programowanie.

Oscyloskop jest w planach, ale przed nim na liście jest parę innych rzeczy...

Ogólnie projekt tego robota to coś na zasadzie zapychacza czasu pt. "przed maturą wszystko jest lepsze od nauki" - chcę zrobić jakiegoś szybkiego robota terenowego z kamerą i manipulatorem. Całe szczęście, że to nie ja będę go programował 😉

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!

Anonim
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...