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.pdfhttp://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf4905.pdf
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.
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.
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!
Fahrtenregler.jpg
(190 KB)
