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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik welcher FETs für brushless steuerung


Autor: daniel (Gast)
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hallo,

ich möchte eine sehr simple steuerung für einen brushless motor
realisieren, dazu brauche ich 6 schalter die ich per (avr) pins 
ansteuere.
soll ich dafür bipolare transistoren oder fets nehmen?
bei fets bin ich einwenig wegen low/high side verwirrt, brauche ich
dafür 3 low und 3 high? und ich glaube kaum dass ich sie einfach mit 5 
volt
am gate ansteuern kann.
1 Ampere dauerstrom sollte genügen. ich kenne mich leider (noch) gar 
nicht
aus welche bauteile es gibt, daher sind mir die tipps willkommen.

gruss, daniel

Autor: wopfo (Gast)
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nimm einen L6234 von ST, da ist für 1A / bis 36V alles drin was du 
brauchst !

Autor: Thomas Otto (tarzanwiejane)
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@daniel
da haste dir aber was vorgenommen... (ich entwickle sowas auch grade)
Man unterscheidet zwischen Low-Side (schalten gegen GND) und High-Side 
(schalten gegen VCC). Wenn du keine speziellen Treiberbausteine fuer die 
Mosfets einsetzt, dann brauchst du fuer die Low-Side N-Channel Fets die 
mit Logic Level laufen und fuer die High-Side P-Channel Fets. Je 3 
Stueck (aka 1 pro Phase).
Es gibt aber sogenannte MosFet-High-Side Treiber die es dir ermoeglichen 
auch fuer die High-Side N-Channel MosFets zu nehmen. Zusaetzlich 
schicken diese Mosfet Treiber auch anstaendig Strom in die Gates der 
Mosfets damit diese auch anstaendig schnell schalten.
Prinzipiell geht das natuerlich auch ohne diese Treiber. Siehe 
BL-Control hier:  http://www.mikrokopter.de/ucwiki/BrushlessCtrl
Das ist uebrigens auch ne schoene Anlaufstelle um mal einen Blick auf 
nen BL-Controller-Schaltplan zu werfen.

Ich verwende fuer mein Project Mostfet Treiber L6387D und als Mosfets 
die IRLR 7843. Die Mosfets haben einen RdsOn von 3.3mOhm und sind Logic 
Level.  Die Gate Charge ist auch niedrig. Sollten fuer die Low-Side und 
direkten Anschluss an den Atmel geeignet sein. Zumindest verwenden viele 
diese Mosfets zum Pimpen der Bl-Ctl.

cu Tarzanwiejane

Autor: Jürgen (Gast)
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Hallo,

ich hab das schon hinter mir, meiner läuft schon.
Welche ich verwendet habe Fet's kann ich heute Abend gerne mal 
nachsehen.
An welche größen Ordnung hast Du denn gedacht?

Welche maximale Drehzahl, Strom, Spannung usw.

so ohne ist das ganze nicht. Hab auch ganz kleine Angefangen und dann 
habe ich gemerkt das diese Thema ins Unendliche geht ;-)
Nun läuft er schon recht schön bis ca. 15A und 20V

Hier noch ein guter Link
http://home.versanet.de/~b-konze/

auch auf RC-Line forum gibts was und und und Google !!!

Viel Spaß damit habe furchtbar viel gelernt dabei!

Jürgen

Autor: Pilot (Gast)
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@ Thomas Otto

Hallo!

Lese gerade von dem L6387 als Treiber. Habe noch ein paar L6385 hier rum 
liegen. Kann man die auch verwenden um den IRLR7843 anzusteuern? Der 
Unterschied zum L6387 liegt wohl in der "Low supply voltage section". 
Diese  scheint für den low voltage Lockout verantwortlich zu sein.

Wie sieht es mit der externen Beschaltung aus? Was für einen Wert hat 
Dein Cboot? Und verwendest du Vorwiderstände an den Gates der IRLR7843?

Gruß

Pilot

Autor: Thomas Otto (tarzanwiejane)
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@Pilot
ich habe das Datenblatt des L6385 mal schnell ueberflogen. Sieht so aus 
als koenntest du den auch nehmen.
Mein Cboot ist 330nf. Gatewiederstaende habe ich auf der Platine im 
Layout vorgesehen, und ich werde dort initial 33 oder 50 Ohm nehmen.
Meine Platinen sind noch in der Fertigung. Wenn die eintroedeln gehts an 
den harten Teil - Programmierung. Das wird wohl nicht ganz unaufwendig.

cu Tarzanwiejane

Autor: Andreas Auer (Firma: Embedded Microtec) (andi) Flattr this
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Hallo

Ich hab vor kurzem auch mal eine Platine für einen Brushless Controller 
gezeichnet. Möchte aber vorab noch ein paar Details klären.

@Jürgen:
Vorallem interessiert mich, wie dick deine Leiterbahnen sind um 15A auf 
Dauer drüber zu bringen. Hab auf PCB-Pool eine Tabelle gesehen, die zu 
einer bestimmten Leiterbahnbreite den maximalen Strom angibt (bei 
verschiedenen Kupferdicken natürlich). Und diese Leiterbahnen brauchen 
doch schon relativ viel Platz.

Als Beispiel:
=============
35um Kupfer und 5mm Leiterbahnbreite: 10A (bei 20°C), 14,5A (bei 45°C).

Mich interessiert wie diese Angaben mit der Realität übereinstimmen!

mfg
Andreas

Autor: Thomas Otto (tarzanwiejane)
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@andreas
die Belastungsgrenzen sind natuerlich fuer dauerlast angegeben. Ist halt 
die Frage ob du deinen Brushless Motor die ganze Zeit mit volle Kante 
belastest, oder ob Teillast nicht eher realistisch ist.
Ich habe bei meiner Platine die ich grade fertigen lasse im 
loetstoplayer auf die Stromzufuehrende Leitung ein Polygon gelegt -> 
Freiflaeche. Da kommt dann noch eine Lage Entloetlitze aufgeloetet. Dann 
ist das auch mit den hoeheren Stroemen kein Problem denke ich.

cu Tarzanwiejane

Autor: Andreas Auer (Firma: Embedded Microtec) (andi) Flattr this
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Ist klar, dass die Motoren nicht die ganze Zeit auf Volllast fahren 
(zumindest nicht bei einem realistischen Einsatz). In diese Richtung hab 
ich meinen Regler jetzt auch erstmal hindimensioniert.

BTW.: von der Software Funktionalität gibts ja auch die interessante 
Eigenschaft der "Synchrongleichrichtung" im Zusammenhang mit den 
BL-Regler. Dabei wird ja bei ausgeschaltetem High-Side FET der 
entsprechende Low-Side FET durchgeschaltet, um die Verluste in der 
Substratdiode gering zu halten.
Habt ihr diese Eigenschaft auch implementiert??

mfg
Andreas

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Hi,

wichtiger sind die parasitären Induktivitäten, die Du Dir durch die 
dünnen Leiterbahnen baust. Da die Gatespannung der Fets eben U_GS heißen 
und nicht U_G_leiterzug(induktivität)_S, kann es passieren, das der Fet 
kurz leitet, obwohl er eigentlich aus sein soll.
Die parsitäre Induktivität zieht das Sourcepotezial kurz auf eine 
negative Spannung. Wenn am Gate 0V anliegen... leitet der Fet

Axelr.

http://home.versanet.de/~b-konze/blmc_flea/layouts.htm

Autor: Thomas Otto (tarzanwiejane)
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@andreas auer
Synchrongleichrichtung bzw aktive Gleichrichtung ist in meiner Software 
auf jeden Fall geplant. Die Verlustleistung wird bei solchen Stroemen 
sonst zu gross. Ok 1Amp wie beim Threadersteller sind da natuerlich 
laecherlich aber so bei 20A wirds da sonst schon gut warm.

cu Tarzanwiejane

Autor: Andreas Auer (Firma: Embedded Microtec) (andi) Flattr this
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Jop... das denk ich mir. Hier wird ja doch einiges an Strom durch eine 
Substratdiode getrieben. Bei 10A und 1V Spannungsabfall an der Diode 
würden 10W im Transistor entstehen. Das ist schon einiges.

Autor: Flight2 (Gast)
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Hallo!

Ich habe eine generelle Frage zum Aufbau einer MOS-Halbbrücke. Unter 
Verwendung eines adequaten Treibers kann ich sowohl für die Low- als 
auch für die Highside einen NMOS-Transistor (IRLR7843) einsetzen.

Ein NMOS Transistor schaltet im Normalfall von Source nach Drain. Bei 
der lowside stellt dies kein Problem da. Wie sieht es mit der Highside 
aus? Ich kann den Sourceanschluss ja nicht auf +Vcc legen. Also würde 
ich in diesem Fall von Drain nach Source schalten.

Sehe ich das richtig?

Gruß

 Flight2

Autor: Thomas Otto (tarzanwiejane)
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@flight2
die High Side wird mit Drain an Vcc und Source an Motor angeschlossen 
wenn du nen High Side Treiber verwendest. Der High Side Treiber sorgt 
dann fuer das noetige Potential am Gate.

cu Tarzanwiejane

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