Hi Leute, Ich bin grade dabei mir ein Fahrtenregler zu bauen. Den Schaltplan hab ich mir aus dem Internet abgekupfert. Ich weiß das die Ansteuerung der MOS-FETS nicht grad optimal ist aber es funktioniert so und die Schaltfrequenz ist ausreichend! Ich habe mir überlegt das ich den Motor auch Bremsen kann, wenn ich (je nach Drehrichtung) einen der unteren MOS-FETS in der Brücke Pulsweise schalte. Allerdings tritt dabei eine Induktionsspannung an der Drain-Source-Strecke der oberen MOS-FETS auf. Ich habe schon eine zusätzliche Diode eingefügt damit die Induzierte Spannung nicht in den Akku zurückgetrieben wird! Kann das zu einem Problem werden für die MOS-FETS? Datenblätter der MOS-FETS: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf1010e.pdf http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf4905.pdf
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Ja, das koennte gehen. Allerdings ist der 2313 nicht erste Wahl. Wie machst die Totzeit ? Alles haendisch ? Da gibt es bessere, zB den AT90PWM2, der hat das schon eingebaut. Im Bremsbetrieb geht die induzierte Spannung in den Akku zurueck. Das muss so sein. Wohin soll die Leistung denn sonst gehen ? Bei einer Spielzeugschaltung koenntest du eine Zehner nehmen, aber ab einer gerwissen Leistung geht die zurueck zu Quelle.
Hi, Wenn die Spannung zurück in der Akku gehen soll, wie mach das bei einem LiPo Akku, der wird mir das übel nehmen oder? Ich mach das mit den 2 Timern im 2313. T0 fürs PWM, T1 für die Signalauswertung. Das PWM ist dadurch nicht 100% und lässt sich auch nicht von 0% bis 100% fahren, reicht aber für so ein motor. Muss den Quelltext noch ein bisschen übersichtlicher gestallten, dann stell ich ihn auch online.
Nein, der LiPo kann dass, ausser du willst viel mehr bremsen als antreiben.
Hi Karl, ich kann Dir nur raten, die H-Brücke mal mit LT-Spice/SwitcherCAD zu simulieren, dabei kann man so einiges herausfinden, bevor man die ersten Mosfets verheizt hat... Switchercad ist ein Umsonst-Spice von Linear Technology mit ertäglichem Schaltplaneditor und man kann auch herkömmliche Spice-Modelle gut einbinden. Eine nette Fehlerquelle ist z.B. zu schnelles Schalten der Lowside, so dass die Highside aufgrund der parasitären Gate/Source-Kapazität (und zu hochohmigem Gate-Anschluss) auch noch mal kurz durchschaltet. Da leiten dann Low und Highside im us-Bereich in dem selben Brückenzweig mal kurz gleichzeitig und ziehen richtig Strom. Trotzdem funktioniert alles auf den ersten Blick, aber man verbrät unnötig Batterieleistung und stresst die Mosfets. Mit Spice sieht man das ganz gut. Wie 664 schon sagt: D5 muss weg, beim Bremsen muss irgendwer die Leistung aufnehmen. Gruß, Christian
D1..D4 kannst du weglassen, es sei denn das sind zuper-duper-schnelle. Die internen in den FETs reichen gewönlich. Ein ordentliches Layout natürlich immer vorausgesetzt. Was ich allerdings sehr vermisse ist ein ordentlicher Zwischenkreiselko! Über R5..R8 würde ich noch ein paar kleine Kondensatoren parallel setzen. Vielleicht 1nF, müsste aber mit Oszi nachgeprüft werden. Über R10 fehlt eine antiparallele Diode. D5 ist SCHWACHSINN! Die verhindert, dass sich die Induktionsspannung abbauen kann, weil wohin denn? Zwischenkreiselko gibt es ja keinen... Mehr fällt mir erstmal nicht auf... Achja: Im Sinne einer funktionierenden 5V-Regelung sollte gelten: C6 < C5
@C. Schirp Wenn High- und Lowside MOS-FETS gleichzeitig schalten liegt das doch an meinem Programm. Kann ich das auch mit dem Tool simulieren? @ Matthias Lipinsky Danke für die Tipps, werde es noch abändern. Anbei mein Programm. Die Portbelegung stimmt noch nicht mit dem Schaltplan überein. Das ganze läuft im Moment noch auf meinem Entwicklungsbord mit dem Mega128. Ich hab es aber so programmiert das es auch auf dem 2313 läuft.
Würd Mosfets die noch ein bisschen mehr Strom vertragen verwenden... Die start-/ bremsströme sind extrem...
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So Schaltplan ich auch aktualisiert! @ Matthias Lipinsky Wozu eigentlich die Antiparallel Diode beim Reset? Die Dioden bei den MOS-FETs sind Schottky Dioden (SB550), die kann ich getrost weglassen die Dioden in den MOS-FETs halten mehr aus.
>Würd Mosfets die noch ein bisschen mehr Strom vertragen verwenden... Die >start-/ bremsströme sind extrem... Wichtig ist, dass dieser Strom irgendwo hin kann, SONST!!! entsteht die (hohe) Induktionsspannung. Also: Zwischenkreiselko einfügen: C8 OK. Wichtig: räumlich nahe an die Brücke bringen. >Wozu eigentlich die Antiparallel Diode beim Reset? Was macht die Spannung von C7, wenn du das Gerät abschaltest, also die 12V und die 5V NULL Volt werden...?
@Matthias Lipinsky Der Kondensator entlädt sich langsam über den MC bzw. Spannungsregler. Ist das schlimm? Es dauert doch nur ne weile bis die Spannung weg ist.
Hi, bei so fetten Mosfets wirste sehr langsame Schaltzeiten haben, das bedeutet Verluste. Eingschalten über 1kOhm da, wirste bei über 4uS Risetime sein. Sehr hoch würde ich die PWM Frequenz nicht wählen, da du sonst "warme" Mosfets hast. (Kommt natärlich auf den Motor an). Beim Highside Switch haste sogar fast 10uS. Probiers aus und wenns nicht geht, musste nen Treiber einsetzen. Gruß, Martin
>Probiers aus und wenns nicht geht, musste nen Treiber einsetzen. ja, zB könnte vor jedes noch ne Push-Pull Stufe. >Der Kondensator entlädt sich langsam über den MC Ja, weil ein Eingang mit SPannung, ohne Betriebsspannung bedeutet, dass die interne Schutzdiode dieses erfüllen muss. Der Reseteingang hat aber KEINE!!! steht in einer APPNote: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1619.pdf Kap. 4.6 (Seite9) Kap. 4.9.1 (Seite14) und besonders figure 4.7
Hi Karl, das die Mosfets nur gleichzeitig leiten, wenn man etwas in der Ansteuerung verbockt, dachte ich auch - Stichwort "Totzeit", "Durchkommutierung". ABER es gibt da noch den sog. "Shoot Through": Wenn der Lowside-T schnell leitend wird, zieht er den Drain der Highside auf Masse. Da die Gate/Drainkapzität im nF-Bereich liegt, wird auch das Gate der Highside Richtung Masse gezogen .... und der P-Mosfet leitet, sobald Ugs>-2V wird... Die Gate-Kapazität wird zwar über die beiden 1k-Widerstände R1/R2 aufgeladen, aber das ist halt ein RC-Glied, das ein Weilchen zur Ladung braucht - so lange rauschen halt ein paar Ampere durch Low- und Highside, auch wenn Du in der Ansteuerung eine schöne Totzeit zwischen der Aktivierung der L- und H-Side hast. :-/ Abhilfe: Entweder die Lowside langsamer schalten (C von Lowside-Gate nach Masse, keinesfalls parallel zu R5/R8), dann hat das Highside-Gate eine Chance, über R1/R2 sein Potential zu halten oder die Highside wesentlich niederohmiger ansteuern -> Gate-Treiber oder eine Totem-Pole (Push/Pull) Ansteuerung. Ob C9-C12 sinvoll sind... ich glaub eher nicht. Die NPNs haben nicht wirklich ein Basis-Kapazitätsproblem. Gruß, Christian
@Martin Ich habs grad nachgemessen mein PWM liegt bei 6.6kHz und meine Rise bzw Falltime 0-100% liegen bei ca 3µs. Ich Pulse nur nur mit den Lowside MOSFETs die Highside MOSFETS ändern nur ihnen zustand wenn ich die Fahrrichtung ändere!
Genau, mach noch ne Push Pull Stufe vor die Mosfets, dann kannste die Anstiegszeiten zwanzigsteln. Nimmt auch nicht viel Platz weg. Martin
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