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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Brushless-Driver Erklärung an ATMEGA


Autor: Martin Uhland (Gast)
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Hallo,

ich arbeite momentan an einem Brushless-Regler. Ich beabsichtige eine 
eigene Platine anfertigen zu lassen. Dabei habe ich einige Fragen bzgl. 
Funktion bzw. Pinbelegung /-funktionen eines ATMEGAs an Sie.

Meine Vorlage stellt dieser Schaltplan dar:

http://mikrocontroller.com/files/BL_Ctrl_V2_0_Doku.pdf

Vielen von Ihnen dürfte er sicherlich geläufig sein.

Nun meine Fragen:

1) Zu der Ansteuerung der verschiedenen Wicklungen des Brushlessmotors. 
Ist hier an einem der Ausgänge (Schaltplan Planquadrat C-D / 2-3)
SteuerA+
SteuerA-
SteuerB+
SteuerB-
SteuerC+
SteuerC-
ein PWM-Signal von Nöten oder geht es rein um die korrekte Impulsfolge 
und entsprechendes Timing? (eine Abstufung der Drehzahl sollte natürlich 
möglich sein).

2) Sollte kein PWM Signal nötig sein, wie wird dann die Abstufung 
vorgenommen ?

3) Was hat es jeweils mit 'SteuerA+' und 'SteuerA-' auf sich. Und wie 
muss dies angesprochen werden?

z.B. so:

SteuerA+ an, SteuerA- aus
Detektion des passierens der Spule per Gegeninduktion
SteuerA+ aus, SteuerA- an

oder liege ich hier völlig falsch ?

4) Stichwort Gegeninduktion. Bei der Erkennung der Gegeninduktion werden 
die einzelnen Phasen mit den entsprechenden AD-Wandler-Kanälen 
verbunden. Soviel habe ich verstanden.
Was hat es nun mit dem Anschluss 'Mittel' auf sich? (Planquadrat C3 und 
F5). Ich habe noch nicht verstanden wozu diese Konstruktion gut ist. Ich 
nehme an dieser Pin 'PD6(AIN0)' als Eingang verwendet wird. Wofür ist 
dieser gut? 2 Vermutungen:

a) Wir der Komperator verwendet? Wenn ja - mit was wird der Wert 
verglichen?

b) Ist dies der Eingang für die Referenzspannung für die AD-Wandlungen 
für die 3 Phasen ?


Vielen Dank für Ihre Hilfe.

Es wäre sehr freundlich von Ihnen wenn Sie mir konstruktive Antworten 
geben könnten oder mir einen Artikel linken könnten in dem die Thematik 
generell behandelt wird.

Eine kleine Frage der Höflichkeit am Rande: Ist es in diesem Forum 
üblich 'Sie' zu jemandem sagen? Ich möchte um Gotten Willen nicht, dass 
Sie 'Sie' zu mir sagen, ich war mir nur nicht sicher, ob ich 'du' sagen 
darf.


nochmals vielen Dank für die Mühen

Martin Uhland
Grüße

: Gesperrt durch Moderator
Autor: Floh (Gast)
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Martin Uhland schrieb:
> 1) Zu der Ansteuerung der verschiedenen Wicklungen des Brushlessmotors.

PWM bräuchtest du z.B., um eine Sinuskommutation hinzukriegen 
(Sinusförmiger Stromverlauf durch die Wicklungen).

> 2) Sollte kein PWM Signal nötig sein, wie wird dann die Abstufung
> vorgenommen ?

Drehzahl wird beim BLDC über die Anzahl der Umpolvorgänge pro Zeit 
bestimmt.
(Geschwindigkeit des Drehfelds)

> 3) Was hat es jeweils mit 'SteuerA+' und 'SteuerA-' auf sich. Und wie
> muss dies angesprochen werden?

Steuer A+ legt A auf Vcc
Steuer A- legt A auf Masse

Du musst halt mit dem Durchwechseln der Polungen ein Drehfeld aufbauen, 
ähnlich dem normalen Drehstrom.

> 4) Stichwort Gegeninduktion. Bei der Erkennung der Gegeninduktion werden
> die einzelnen Phasen mit den entsprechenden AD-Wandler-Kanälen
> verbunden. Soviel habe ich verstanden.
> Was hat es nun mit dem Anschluss 'Mittel' auf sich? (Planquadrat C3 und
> F5). Ich habe noch nicht verstanden wozu diese Konstruktion gut ist. Ich
> nehme an dieser Pin 'PD6(AIN0)' als Eingang verwendet wird. Wofür ist
> dieser gut? 2 Vermutungen:

Das ist zur ERkennung des Nulldurchgangs des Tromes gut, da sich die 
Potentiale der Spulen nicht auf Masse beziehen, brauchst du einen 
virtuellen Sternpunkt für die Erkennung.

> Vielen Dank für Ihre Hilfe.
>
> Es wäre sehr freundlich von Ihnen wenn Sie mir konstruktive Antworten
> geben könnten oder mir einen Artikel linken könnten in dem die Thematik
> generell behandelt wird.

Die englische Wiki ist recht auskunftsfreudig:
http://en.wikipedia.org/wiki/Brushless_DC_electric_motor
oder das
http://sites.google.com/site/sreenivasakothamasu/B...
:-)

Autor: Martin Uhland (Gast)
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Floh schrieb:
> Martin Uhland schrieb:
>> 1) Zu der Ansteuerung der verschiedenen Wicklungen des Brushlessmotors.
>
> PWM bräuchtest du z.B., um eine Sinuskommutation hinzukriegen
> (Sinusförmiger Stromverlauf durch die Wicklungen).

Das benötige ich aber nicht richtig ?

Floh schrieb:
>> 4) Stichwort Gegeninduktion. Bei der Erkennung der Gegeninduktion werden
>> die einzelnen Phasen mit den entsprechenden AD-Wandler-Kanälen
>> verbunden. Soviel habe ich verstanden.
>> Was hat es nun mit dem Anschluss 'Mittel' auf sich? (Planquadrat C3 und
>> F5). Ich habe noch nicht verstanden wozu diese Konstruktion gut ist. Ich
>> nehme an dieser Pin 'PD6(AIN0)' als Eingang verwendet wird. Wofür ist
>> dieser gut? 2 Vermutungen:
>
> Das ist zur ERkennung des Nulldurchgangs des Tromes gut, da sich die
> Potentiale der Spulen nicht auf Masse beziehen, brauchst du einen
> virtuellen Sternpunkt für die Erkennung.

Also für einen Anfänger wie mich formuliert: Dieser Eingang wird als 
Referenzspannung zur ADC Wandlung verwendet. Der AD-Wandler-Wert 
entspricht dann der 'tatsächlichen' Induktionsspannung?! Habe ich das so 
richtig verstanden ?

Mit dem Komperator hat es demnach nichst zu tun.

Vielen Dank für deine Hilfe


Gruß

Martin

Autor: Floh (Gast)
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Martin Uhland schrieb:
> Das benötige ich aber nicht richtig ?

Das kommt drauf an, ohne Sensoren und ohne back emf brauchst du 
Sinussteuerung, sonst ist es pures Glücksspiel, ob der Motor dreht :-)

> Also für einen Anfänger wie mich formuliert: Dieser Eingang wird als
> Referenzspannung zur ADC Wandlung verwendet. Der AD-Wandler-Wert
> entspricht dann der 'tatsächlichen' Induktionsspannung?! Habe ich das so
> richtig verstanden ?

Wenn es Referenz wäre, müsste es an Aref angeschlossen sein. Ist es aber 
nicht :-)

> Mit dem Komperator hat es demnach nichst zu tun.

Doch hat es. Damit wird der Nulldurchgang festgestellt, nennt sich Back 
EMF Verfahren.
guggst du hier:
http://www.gaw.ru/pdf/Atmel/app/avr/AVR444.pdf
:-)

Autor: Martin Uhland (Gast)
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Floh schrieb:
>> Mit dem Komperator hat es demnach nichst zu tun.
>
> Doch hat es. Damit wird der Nulldurchgang festgestellt, nennt sich Back
> EMF Verfahren.
> guggst du hier:
> http://www.gaw.ru/pdf/Atmel/app/avr/AVR444.pdf
> :-)

Jetzt verstehe ich garnichts mehr.

Ich will mal versuchen zu schildern was ich mit meinem mehr als 
schlechten Englisch verstanden habe:

1) Eine Sinuswelle (damit PWM) brauche ich nicht, da ich 'Back EMF' 
verwende.

2) Zum Verständniss des ATMEGA:
    - AIN0 > AIN1 => Komperator high
    oder alternativ
    - AIN0 > ADC0 ... ADC7 => Komperator high

3) Zum Ablauf:

- ich erwarte an Phase A einen Nulldurchgang dazu warte ich (per 
Interrupt) auf (Bezug auf Schaltplan) MITTE(AIN0) > PhaseA (ADC0). Also 
ich warte bis das Komperatorbit umspringt = Nulldurchgang. Was muss ich 
dazu mit Mosfets machen (bitte ankreuzen / schreiben) zur 
Nulldruchgangsdtektion ?

'?' für Pin am ATMEGA low
'X' für Pin am ATMEGA high

+------+-----+-----+
|Phase | Vcc | GND |
+------+-----+-----+
| A    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+
| B    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+
| C    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+

- nun bestrome ich welche Phase ? (bitte wieder ankreuzen)
'?' für Pin am ATMEGA low
'X' für Pin am ATMEGA high

+------+-----+-----+
|Phase | Vcc | GND |
+------+-----+-----+
| A    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+
| B    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+
| C    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+

 - nun möchte ich den nächsten Nulldurchgang detektieren. Was muss ich 
nun anlegen (zur Messung) ?

+------+-----+-----+
|Phase | Vcc | GND |
+------+-----+-----+
| A    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+
| B    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+
| C    |  ?  |  ?  |
+------+-----+-----+

nun wie oben nur mit Phase B usw ???




Weitere Fragen:


Wozu die Strommessung ?


Vielen Dank für eure Hilfe und bitte habt Nachsehen mit mir.


Gruß Martin

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Würde mich auch gerade mal interessieren. Ich arbeite auch an nem Regler 
nur für einen Festplattenmotor.

Autor: Interessiert (Gast)
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Sry das ich diesen beitrag wieder erwecke.
Aber ich habe das gleiche verständnis problem.
Würde mich sehr über eine antwort freuen?:-D

Autor: Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)
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Interessiert schrieb:
> Sry das ich diesen beitrag wieder erwecke.
> Aber ich habe das gleiche verständnis problem.
> Würde mich sehr über eine antwort freuen?:-D

Ich denke, es gibt hier inzwischen soviele Threads dazu und auch einen 
Artikel,

http://www.mikrocontroller.net/articles/Brushless-...

 in dem alles beschrieben wird. Nur die Suche bemühen und schön hätte 
man alles gehabt. Ich denke, das dieser Thread dann bald geschlossen 
wird.


MfG Dennis

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