Hallo
Ich brauche für mein Mähwerk eine Halb Brücke mit der ich den Motor
sanft anlaufen lassen kann und auch im Notfall schnell stoppen kann. Der
Motor hat folgende Daten: 24V und 500W. Max benötigt er ca 30A.
Da ich noch eine Handvoll TLP421 Optokoppler habe und ich störungen
vermeiden möchte habe ich den IR2184 galvanisch getrennt.
Habe meinen Entwurf mal angehängt.
Bin für Verbesserungen offen.
PS: Als Stecker dachte ich an Flachstecker.
Christoph
Hat der /SD und der IN einen internen Pulldown sodass zumindest der /SD
aktiv ist wenn der Optokoppler nicht angesteuert wird? Wenn nicht würde
ich das nachrüsten...
Ingo
laut Datenblatt hat der IR2184 beim IN einen Pulldown und beim SD einen
Pullup. Beides intern.
Ist es sinnvoll die Dioden und Mosfet in D2PAK zu verbauen oder besser
in einem anderen Gehäuse.
Ich weiß aus Erfahrung dass du In solchen Gehäusen die erhebliche Wärme
nich los wirst, daher würde ICH zu TO247 oder min TO220 greifen und
diese auf einen Kühlkörper setzen. Wozu die Dioden, du takttest doch im
Gegentakt und die MOSFETs haben Bodydioden, also überflüssig!
ok welche Mosfet im TO247 würdest du empfehlen.
Die SUM90N10 in D2PAK hatte ich rumliegen daher wollte ich die
verwenden.
Die Verlustleistung wäre doch
30*30*0,008=7,2+40(Junction-to-Ambient)=47,2+25 Grad=~73Grad unter
Vollast
Wozu pull ups? Die Optokoppler schalten +, völlig ok so. MOSFET würde
ich den 58N20 nehmen. Ich würde weiter 22R Garewiderstände. Du wirst
feststellen das es mit den Verlusten nur ne Näherung ist, du hast die
schaltverluste z.B. Garnicht berücksichtigt. Welche PWM Frequenz hast
du?
Ingo
Ingo schrieb:> Wozu pull ups? Die Optokoppler schalten +, völlig ok so.
Das stimmt natürlich. Nur dann muss man sich überlegen, was wohl bei
dieser Schaltung passiert, wenn man einen internen Pullup hat, was wohl
beim SD-Pin der Fall ist.
welche PWM Frequenz ich verwende weiß ich noch nicht. Was ist da
sinnvoll?
Den 58N20 gibt bei RS nicht mehr.Habe mir mal den SUP90N03 und den
IRFP064 ausgesucht. Der SUP90N03 hat eine VDS von 30V was warscheinlich
zu knapp sein wird.
OK ich werde 22R Gatewiderstände einbauen. Ist es aber nicht so das ich
mir da ein Eigentor schieße. Durch die Widerstände steigen doch durch
das langsamer umschalten die Verluste an.
Mine Fields schrieb:> Na überleg doch mal, wie du mit dieser Schaltung einen Low-Pegel an> deinem SD-Pin hinbekommen willst.
:-O, auweia, dass hatte ich total übersehen, dann muss natürlich der
Kollektor an den Pin angeschlossen werden.
Christoph B. schrieb:> Ist es aber nicht so das ich mir da ein Eigentor schieße.
Wenn du sie nicht einbaust, wer begrenzt dann den Gatestrom? Aha!
Niemand. Du solltest irgendwo um die 20-30kHz pulsen.
Ingo
Schon besser. Berechne aber die Verlustleistung, damit du passende
Widerstände einsetzt (0603 machen sich da wahrscheinlich nämlich nicht
so gut).
30V ist etwas knapp, das hängt aber von verschiedenen Faktoren ab
(Schaltgeschwindigkeit, parasitäre Induktivität, Kurzschlussstrom etc.).
Ich würde mir die Optokoppler mal ansehen.
Aus meiner Erfahrung schalten die schnell ein, aber nur langsam wieder
aus. Da ist eine Unsymetrie vorprogrammiert.
Evtl. helfen da niedrige Pull-Ups an IN.
Die SD_-Leitung ist da eher egal.
Beachte bitte, das die 90 Ampere des SUM90N10 nur ein theoretischer Wert
sind, das Gehäuse erlaubt das gar nicht. Im Datenblatt weiter unten
siehts realistischer aus, 70A für 300 uS. Du musst also auf jeden Fall
noch mehr FETs parallel schalten, gerade ein Mähwerk hat eine stark
wechselnde Belastung, die den Nennwert gut und gerne mal ums Doppelte
übersteigt. Wenn du dann noch die Endstufe zum Bremsen benutzen willst,
kann die Wärmeabfuhr schnell zum Problem werden. Dimensioniere
grosszügig über, am besten 3 Endstufenpärchen.
Eine Messung der Stromaufnahme solltest du auch unbedingt vorsehen,z.B.
in Form eines Shunt, der über den MC bei Motorblockade oder anderweitig
zu hoher Stromaufnahme den SD Eingang aktiviert oder die PWM
runterregelt.
Sven P. schrieb:> Ingo schrieb:>> die MOSFETs haben Bodydioden, also überflüssig!> Hälst du das für sinnvoll..?
MOSFET schaltet man rückwärts ein. Die Dioden sind also nur beim
Umschalten wirklich aktiv. Externe Dioden bringen da nicht viel. Die
Kniespannung ist auch so niedrig, dass sie sowieso quasi immer im
Einsatz sind.
Mine Fields schrieb:> Sven P. schrieb:>> Ingo schrieb:>>> die MOSFETs haben Bodydioden, also überflüssig!>> Hälst du das für sinnvoll..?>> MOSFET schaltet man rückwärts ein. Die Dioden sind also nur beim> Umschalten wirklich aktiv. Externe Dioden bringen da nicht viel. Die> Kniespannung ist auch so niedrig, dass sie sowieso quasi immer im> Einsatz sind.
Wenn die Body-Diode denn im Datenblatt gescheit spezifiziert ist, in
Ordnung.
Wo man oft nicht dran denkt ist, dass die Body-Diode meist (besonders
bei betagten MOSFETs) keine Ultra-Fast Diode ist. Das steht aber
üblicherweise im Datenblatt.
noch eine Frage.
Wie kann ich den Motor kurz schließen um ihn zu stoppen?. Einfach SD auf
low? oder schaltet das nur den Treiber aus? Brauch unbedingt den Not
Stop.
Normalerweise schaltest du dafür alle LowSideFETs gleichzeitig aktiv. SD
auf low deaktiviert alle Treiber und schaltet dadurch den Motor auf
'free run' oder 'coasting' - also ausrollen.
>>blöde Frage: Warum eine Halbbrücke? Reicht nicht ein MOSFET um den Motor>>zu steuern?>sollte den Motor langsam anlaufen lassen um den Strom zu begrenzen
aha. Und dafür braucht man eine Halbbrücke?
Du brauchst dafür eigentlich nur ein FET auf der LOW Side und eine gute
Freilaufdiode.
Spart dir den Doppeltreiber, kannst einen low side Treiber nehmen.
Achso bremsen hatte ich überlesen ;-)
OK - allerdings könnteste dann immerhin die Stufe asymmetrisch aufbauen.
Also z.B. zum eigentlichen schalten per PWM zwei dicke parallele FETs
und fürs bremsen nur ein kleines FET.
Weil nur zum Bremsen brauchste kein besonders dickes FET da das Bremsen
ja nur paar Sekunden dauert (?).
so habe nun die Schaltung erweitert.
Habe einen Single Mosfet Treiber von TI dazu gebaut.
Der ist so verschaltet das wenn SD von dem IR2184 auf LOW gezogen wird
der IR2184 deaktiviert wird und der UCC27321 enabled wird. Sobald dann
nun der Enable Pin des UCC27321 auch auf Masse gezogen wird bremmst der
Motor.
Zum Bremsen verwende ich einfach die LOW Side Mosfets des IR2184. Ist
das zulässig? oder muss ich da seperate verbauen?
M_hwerk.PNG
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