Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Brushless Regler


von Kappos (Gast)


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Hallo zusammen,
bin gerade dabei einen Brushless-Regler zu realisieren.
Mein Design baut auf dem Artikel aus der Artikelsammlung auf.
Jetzt folgende Frage

Muss In_A und SD_A nicht noch ein Pulldown Widerstand bekommen. Da wenn 
ich den MC einschalte ja die GPIO auf Input sind und somit liegt doch an 
IN_A und SD_A jeweils 3V3 an oder?Und was würde dann in dem Fall 
passieren?

von Roland .. (rowland)


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Nein, weil wenn Du das Datenblatt ließt, wirst Du anhand des 
Blockschaltbildes feststellen, dass an den Eingängen Pulldowns im Chip 
sind.

von Kappos (Gast)


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Ok. Danke für die Info.
Dann ne weitere Fragen, versuche mir das ganze gerade zu erarbeiten.
Habe eine Schaltung die ich im Anhang angehängt habe.
Habe jetzt mal eine Phase bestückt und soweit läuft das auch.
Allerdings messe ich per Oszi eine Spannung bei eingeschalter PWM an der 
Phase_B zwischen 12V und 17V wollt. Das kommt mir doch sehr komisch vor.
Kann mir das jemand erklären?

von Kappos (Gast)


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Ich glaub ich bin echt zu Blöd!
Mache an der Schaltung jetzt schon ewig rum. Vorher ging es jetzt ne 
Weile und jetzt ist es der Fall sobald beide FETs einer Phase eingelötet 
sind gibts einen Kurzschluß meiner Schaltung. Das dürfte ja aber 
garnicht passieren da der Treiber das ja verhindern sollte.
Treiber habe ich auch schon durch einen neuen ersetzt der ist zumindest 
nicht kaputt.
Jemand eine Idee?

von mknoelke (Gast)


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In dem ersten Schaltbil (Artikelsammlung) werden NMos Fets verwendet.
In Deinem Schaltbild sitzen aber PMos.

von Kappos (Gast)


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Ich glaub das jetzt nicht natürlich! Sehe ich richtig das ich den ir2104 
nur mit n-mosfets betreiben kann?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Kappos schrieb:
> Sehe ich richtig das ich den ir2104
> nur mit n-mosfets betreiben kann?

Ja sicher, so ist das Bild auf der ersten Seite des Datenblattes ja auch 
gemeint - 'Typical Connection'. Der Grund ist ganz einfach der, das es 
N-Mosfets leistungsfähiger und billiger gibt als P-Typen.

von Kappos (Gast)


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Man sollte aber erst nachdenken der irlr7843 ist ein n-Kanal mosfet.
Jemand sonst noch ne Idee wie man das Verhalten erklären könnte.

von Roland .. (rowland)


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Wieso um alles in der Welt möchtest Du PMOSs verwenden? Hast Du welche 
geschenkt bekommen und möchtest diese aufbrauchen?

von Roland .. (rowland)


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Kappos schrieb:
> Man sollte aber erst nachdenken der irlr7843 ist ein n-Kanal mosfet.

Ich glaube Du solltest auch etwas nachdenken, das Schaltsymbol zeigt 
einen PMOS und Du schreibst die Nummer eines NMOS dazu, sehr gut. Ist 
der MOSFET nun in der Schaltung wenigesten richtig eingebaut?

von Kappos (Gast)


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Ich habe das ganze vor nem halben Jahr entwickelt und bin erst jetzt 
wieder dazu gekommen.
Ja sie sind richtig eingebaut!

von Kai O. (kaio)


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Servus Kappus,

evtl. hilft dir der Stromlaufplan von meinem Regler weiter. Ist STM32 + 
IR2104S. Der funktioniert. Guckst du hier:

https://sites.google.com/site/diegodrone/file-cabinet

von Kappos (Gast)


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Danke Kai.
Eigentlich soweit ähnlich bis auf die Diode parallel zu deinem Gate 
Widerstand wozu ist die gut?
Folgende Fragen hätte ich.
Was passiert wenn ich für den Bootstrap Kondensator entweder sehr 
niedrig setze (18p) oder sehr hoch (1uF)
Was passiert wenn ich den Gate Wiederstand hoch setzt bis sagen wir max 
1k

von Kai O. (kaio)


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Kappos schrieb:
> Danke Kai.
> Eigentlich soweit ähnlich bis auf die Diode parallel zu deinem Gate
> Widerstand wozu ist die gut?
Die soll dafür sorgen, dass das Gate schnell entladen wird. Habe den 
Ladestrom durch den Gatewiderstand so begrenzt, dass das Rating des 
Ir2104 nicht überschritten wird. Ist aber denke ich eher konservativ 
gewählt.

> Folgende Fragen hätte ich.
> Was passiert wenn ich für den Bootstrap Kondensator entweder sehr
> niedrig setze (18p) oder sehr hoch (1uF)

Zu hoch sollte kein Problem sein (die Diode sollte dann aber nicht zu 
schwach sein, evtl. Strom begrenzen), wenn zu niedrig kann in der PWM 
Off Zeit nicht genug Ladung reinfließen, so dass in der PWM On Zeit 
nicht genug PS zur Verfügung steht. Dein FET verglüht?

In einer App Notes von IR war eine Formel um den zu berechnen. Dann soll 
man noch Faktor x draufhauen. So kam ich auf die 1u. Der "Abblock" Kerko 
wird empfohlen 10x größer zu machen (10u).

Denk daran, nie 0% PWM oder 100% PWM fahren. Ich habe das bei mir von 8% 
auf 98% Duty begrenzt, wobei ich die obere Grenze noch nie ausgetestet 
habe ;).

> Was passiert wenn ich den Gate Wiederstand hoch setzt bis sagen wir max
> 1k

Dein FET wird langsamer schalten und warm werden. Meine FET's erwärmen 
sich nicht merkbar (IRFR3707ZPBF) mit den 68R und einigen A Strom.

: Bearbeitet durch User
von Kai O. (kaio)


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... Habe gerade nochmal nachgeschaut. IR AN978 Dort ist die Formel zur 
Berechnung des Bootstrappi's.

Etwas praxisnäher, auch mit den Faktoren (x 15) S. 3 - Important Note:
http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt98-2.pdf

Hier hatte ich die Infos her: Beitrag "IR2184 half bridgde driver / Ist PWM-Signal begrenzt?"

: Bearbeitet durch User
von Roland .. (rowland)


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Kai O. schrieb:
> Denk daran, nie 0% PWM

Und wieso das bitte? Besser gehts doch für den Treiber garnicht, unterer 
MOSFET dauer-ein und der Bootstrapkondensator wird ständig geladen.

von Kai O. (kaio)


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Ja schon, aber du hast drei Halbbrücken hier. Wenn du z.B. 
komplementäres PWM fährst (man kann auch die andere Phase einfach auf 
GND legen), ist eine Phase im Normalbetrieb (Motor dreht) High, die 
andere Low.

Fürn sensorlosen brushless controller macht's trotzdem wenig Sinn, da er 
ja immer eine mindest RPM braucht, damit die Zerocrossing erkannt werden 
kann. Zwangskommutierung erfolgt nur beim Hochlauf (Alignment: 2 Phasen 
auf gnd, eine Phase mit konstanter PWM oder konstanten Strom für z.B. 
500ms), dann hochrampen. Danach Autokommutierung ein.

: Bearbeitet durch User
von Kappos (Gast)


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Ok Danke für die Antworten.
Allerdings kann ich mir immer noch nicht mein Verhalten erklären.
Platine nach oberem Schaltplan erstellt.
Phase B bis auf die MosFets bestückt. Auf dem Oszi sieht man die PWM, 
die ist auf jeden Fall richtig! SD_B wird ebenfalls richtig geschaltet.

So jetzt habe ich folgendes Verhalten.

Ich lötet die zwei Mosfets für die Phase B. Wenn ich nun Strom anlege 
bekomme ich sofort einen Kurzschluß. Habe auch schon alle Möglichkeiten 
probiert.
Hatte den Pin für SD_B auch schon auf Ausgang gesetzt und eine logische 
0 gesetzt dann müsste der ir2104 ja in den Shutdown gehen. Trotzdem 
gleicher Effekt! Kurzschluß.

Ich versteh es einfach nicht...

von Uwe (Gast)


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Guck dir doch mal die Signale an den Gates der Transistoren an.

von Roland .. (rowland)


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Kappos schrieb:
> Ich lötet die zwei Mosfets für die Phase B. Wenn ich nun Strom anlege
> bekomme ich sofort einen Kurzschluß

Ich muss jetzt nochmal Fragen: Sind die MOSFETs richtig eingebaut? Und 
mit richtig meine ich jetzt nicht so richtig, dass sie mit dem 
Bestückungsdruck übereinstimmen!

In Deiner Schaltung mit den PMOSs ist Drain vom unteren MOSFET auf GND, 
und Source vom oberen MOSFET auf Vcc, was ja bei einer PMOSs-Halbbrücke 
passen würde. Wenn jetzt aber NMOSs so eingebaut werden, dann ist der 
Kurzschluss nur ein logisches Ergebniss.

von Roland .. (rowland)


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@Kai O.

Sicher, eine PWM von 0 bei einem Motorcontroller bedeutet ja, das der 
Motor steht. Aber auch im Normalbetrieb wird eine Phase mit "PWM 0" 
kurzzeitig betrieben, eben wie Du gesagt hast, indem man eine Phase auf 
GND legt. Dieser Treiber sieht dann ja für 2/6 der Umdrehungszeit ein 
Low-Signal, wärend eine der anderen Phasen die Hälfte dieser Zeit eine 
PWM sieht und die Dritte offen ist.

von kappos (Gast)


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Also habe nochmal die Anschlüsse der Mosfets geprüft. Müssten richtig 
angeschlossen sein.
Anbei noch das Layout der Platine. Da müssten ja sonst die Anschlüsse 
verdreht sein was sie aber nicht sind.
Vielleicht sieht ja jemand aber trotzdem ein Fehler.

von kappos (Gast)


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Jetzt bekomm ich aber die Krise. Nichtmal das richtige Layout kann ich 
hochladen. Sorry!
Hier nochmal das aktuelle

von Roland .. (rowland)


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Laut Schaltplan ist Minus von C18 GND. Diese Leitung geht auf die 
Kühlflanken der 3 unteren MOSFETs. Laut Datenblatt ist die Kühlflanke 
mit Drain verbunden. Somit liegt Drain auf GND und das ist leider für 
n-Kanal-Halbbrücken komplett Falsch!

von Kappos (Gast)


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Danke Roland!
Das ist das Problem. Ich kanns mir nicht erklären wie mir das passieren 
konnte!!
Naja zumindest ist mein ganz aktuelles Layout das gerade auch beim 
Platinensammler ist richtig!
Dann kann ich wenigstens ohne Mosfets jetzt mal weiter machen und die 
Software weiter treiben!
Danke für die Hilfe!

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