Hallo, nach viel Mitlesen habe ich jetzt auch mal eine Frage Derzeit plane ich die Steuerung eines Linearmotors. Ganz konkret bin ich am Entwurf der Leistungsstufe. Die wichtigsten Motordaten sind: Wicklungswiderstand ~7 Ohm Motorindiktivität 3,9 mH Maximaler Spulenstrom 8A Vmax 72V http://www.linmot.com/index.php?id=16&L=1 So wie ich es bisher verstanden habe, ist der Motor in abAB mit einem kompleten Spulenpaket je 4cm gewickelt, aus der maximalen Verfahrgeschwindigkeit ergibt sich eine minimale Ausgangsfrequenz von 20Hz, muss aber eher höher sein wenn noch geregelt werden soll. Da die komplette Steuerung später auch die maximale Kraft beim Verfahren ansteuern muss, brauche ich eine Regelung das Stroms. Hierzu verwende ich grundsätzlich das Konzept des Delta-Sigma Wandlers. Soll-Strom und Ist-Strom werden verglichen, eingetaktet und damit die Brücke angesteuert. Diese wird nur in zwei der vier möglichen Quadranden gesteuert. Das ganze passiert mit ca. 1MHz, was bei 256facher Überabtastung einer Bandbreite von 3,9kHz entsprechen würde. Bei Der Motorindiktivität mit 72V ergibt sich aus der Simulation irgendwas um 675Hz. Soweit scheint erst einmal alles im grünen Bereich, herausgekommen ist also die H-Brücke im Anhang, simuliert aber noch nicht aufgebaut. Jetzt habe ich hierzu doch noch ein paar Fragen: Spikes beim Einschalten eines FET Durch die Ansteuerung in nur zwei der 4 Quadranden kann es beim Einschalten eines Mosfet zwei verschiedene Zustände geben: - Der Mosfet bzw die parallele Freilaufdiode sind schon leitend, dann ist das Einschalten kein Problem - Der andere Mosfet in der Halbbrücke ist gerade im Freilauf. Schalte ich nun ein, dann habe ich ja einen Kurzschluss, bis die Dioden sperren. In der Simulation habe ich nun Spikes mit 2-3 ns und Strömen bis knapp 300 A. Aber die Ursache kann eigentlich auch nicht Trr sein. Beobachte ich die Ströme, dann geht z.B. der Freilauf über die "linke untere" Diode. In dem Moment wo ich den "oberen linken" Mosfet einschalte fließt der Spike, aber nicht durch die gerade leitende Diode sondern durch den Mosfet. Wieso passiert das, und was passiert da genau? Muss ich auch im RL mit dem Spike rechnen, oder sind da so viele parasitäre Induktivitäten, dass der Stromanstieg begrenzt ist? Strommessung Bisher verwende ich einen diskret aufgebauten Instrumentationsverstärker. Ich weiß, dass auch ein einem sehr sauber aufgeführten Aufbau das Ergebnis vermutlich nicht an einen fertig kaufbaren und abgeglichenen IV rankommt aber bei den bisher gefundenen gab es immer ein Problem mit der Bandbreite, den hohen Eingangsspannungen oder den negativen Spannungen im Freilauf. Daher geht mein Eingangsspannungsteiler auch nicht gegen Masse sondern gegen die halbe Betriebsspannung der OpAmps. Außerdem kann ich so Überschwinger kompensieren. Wie genau lässt sich so was denn in der Realität aufbauen? Alternativer Ansatze, High-Side Shunts. Dann rechte Seite von der linken abziehen. Hier stören aber die Spikes wie oben beschrieben. Stromversorgung Da der Motor zwei Spulen hat und die Ströme per Raumzeigermodulation vorgegeben werden sollten maximal sqrt(2)*8A, also 11,3 A benötigt werden. Dabei darf die Spannung auf gut 64V einbrechen. Was nehme ich da denn überhaupt für eine Stromversorgung? Ein Kumpel von mir würde sagen, häng das ganze doch direkt an den Zwischenkreis, aber das ist nicht ganz meine Welt. Gibt's brauchbare SNT in dieser Leistungsklasse mit 72V? Selber bauen? Irgend was vergessen? Bin ich mit meinem Ansatz halbwegs brauchbar unterwegs, komplett auf dem Holzweg oder gibt's einfach nur deutlich bessere und einfachere Konzepte? Datenblätter Modfet und Diode: http://www.infineon.com/dgdl/BSC265N10LSF+G_+Rev2.06.pdf?folderId=db3a304313b8b5a60113cee8763b02d7&fileId=db3a30431b3e89eb011b49a375207b46 http://www.vishay.com/docs/89000/ss10ph10.pdf Danke schonmal für reichhaltige Anregungen und Infos, Crazy a.k.a. Andreas Wolff
Du baust mit R4/D eine eigenen Einschaltverzögerung. Vergiss das. Nimm MOSFET-Treiber mit zu deinen MOSFETs passender Totzeit. Die richtige hängt sogar vom Aufbau ab, du musst also experimentieren damit es keinen shoot-tru gibt. Und du hast für C2 wirklich 33u ???
Hallo MaWin, ich dachte, ich hätte alle Spielereien aus dem Plan gelöscht vor dem posten... R4/D war nur einer der Versuche um die Anstiegszeit zu verlangsamen und sollte eigentlich nicht drinnen sein. Die Spikes sind davon unabhängig. Das kann ich mit clk und clk20ns einstellen. Und auch bei 100ns Totzeit habe ich die Spikes in der Simulation. Einen Shoot-Thru schließe ich damit aus, auch weil der Treiber eine aktive Schoot-Thru Protection aufweist. Mit dem 33µF, da habe ich wohl in einer Appnote die führende "0." überlesen und mich schon gewundert. Wird geändert. Hab mal im angehängten Plan R4,D sowie auf der rechten Brücke das equivalent durch einen Wire ersetzt. Ebenso die Ladungspumpen-C korrigiert. Danke schonmal und CU Crazy a.k.a. Andreas Wolff
Hallo Andreas Wolff Hast du schon die Ursache gefunden? Ich hab ein ähnliches Problem. Bei dem Simulator kennst du dich sicher besser aus als ich. Kannst mir da bitte helfen? Bei der Simulation bekomm ich folgende Fehlermeldung: Analysis: Time step too small; initial timepoint: trouble with schmitt-instance a:u1:6 lg Pascal
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