Ich habe mir hier die AN1130 unter den Nagel gerissen.
http://www.bdtic.com/download/st/an1130.pdf
Ich möchte verstehen, wie der Kommutierungszeitpunkt bestimmt wird über
die BEMF. Ich verstehe das Ganze einfach nicht wie das da steht.
Hier:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Brushless-Controller_für_Modellbaumotoren
steht, dass NULL A,B und C die Werte sind, die mit Mittel verglichen
werden sollen. (Siehe Bild SChaltung BEMF)
Auf Seite 8 steht aber auch, dass der Strom und die BEMF in Phase sein
müssen, um maximale Effizient herauszuholen. Auf Seite 10 wird
beschrieben, dass nach jedem zero-crossing ein delay stattfinden muss,
damit die die Signale in Phase bleiben (Siehe Bild
Event-Timing_diagramm). Und wenn die Geschwindigkeit sich ändert, muss
auch das delay stets angepasst werden.
Was hier beschrieben wird, wird ja bei der Anleitung auf
mikrocontroller.net stur angenommen und die Werte einfach dem Komparator
zugeführt? Verstehe ich da etwas falsch oder wird das einfach ignoriert?
Wie wird ausserdem entschieden, welche Phase durch den Komparator
ausgewertet werden muss. Gibt es da eine Schleife, die NULL A,B und C
einfach immer durchläuft und auf ca. 0V prüft oder wie funktioniert das
genau?
Auf Seite 12 verstehe ich ausserdem nicht, warum dem Komparator eine
Diode vorgeschaltet wird.
Im markierten Text steht ja, dass die Thresholdspannung auf versch.
Werte eingestellt werden kann und dass bei jeder PWM-off Phase die
Spannung über C im eingezeichneten Fall rechts 0 wird und somit auch am
Eingang des Komparators 0V anliegt. Bei höheren Spannungen >0.6V
(Diodenspannung) ergibt sich laut Spannungsteiler immer eine Spannung
von 0.6V am Eingang.
Der Komparator schaltet ja mit der Thresholdspannung 1V ja nie. Die
Vergleichsspannung müsste ja mindestens in der Mitte (0.3V) liegen,
damit irgend etwas passiert.
Ich bitte um Aufklärung
Danke schon mal
Nein, sie ist durchaus nicht bescheuert und die darauf zu erwartende
Antwort wird von weiterbildendem Charakter sein.
"Back-EMF detection consists of reading, at each step in the
non-energised phase, the instant when the back-EMF crosses zero. To get
maximum efficiency from the motor, the commuta- tion should take place
when the current in a winding is in phase with the back-EMF in the same
winding.
The control principle is about keeping the following two signals in
phase: – Current generated by inverter in the motor windings
– Back-EMF voltage induced by the rotor flux in the motor winding"
MfG
mauri schrieb:> Auf Seite 12 verstehe ich ausserdem nicht, warum dem Komparator> eine Diode vorgeschaltet wird.
Bei den Dioden handelt es sich um interne Schutzdioden, welche die
Spannungen auf -0.6...5V begrenzen. Siehe auch Seite 12 oberhalb "Note:"
"The voltage from C is clamped at + 5V/-0.6V"
mauri schrieb:> Wie wird ausserdem entschieden, welche Phase durch den Komparator> ausgewertet werden muss. Gibt es da eine Schleife, die NULL A,B> und C einfach immer durchläuft und auf ca. 0V prüft oder wie> funktioniert das genau?
Der uC-Controller steuert die verschiedenen Schalter, somit kennt er den
aktuellen Stromfluss. In Figur 8 Seite 12 fliesst der Strom durch A und
B. Die induzierte Spannungen an A und B heben sich auf, somit verbleibt
C. Durch den gespeicherten Zustand weiss der uC, dass es sich um den
Nulldurchgang von C handelt.
Limi schrieb:> mauri schrieb:>> Wie wird ausserdem entschieden, welche Phase durch den Komparator>> ausgewertet werden muss. Gibt es da eine Schleife, die NULL A,B>> und C einfach immer durchläuft und auf ca. 0V prüft oder wie>> funktioniert das genau?>> Der uC-Controller steuert die verschiedenen Schalter, somit kennt er den> aktuellen Stromfluss. In Figur 8 Seite 12 fliesst der Strom durch A und> B. Die induzierte Spannungen an A und B heben sich auf, somit verbleibt> C. Durch den gespeicherten Zustand weiss der uC, dass es sich um den> Nulldurchgang von C handelt.
Dementsprechend muss dann am Komparator NULL C anliegen? Sprich wenn man
es interruptgesteuert macht, um umzukommutieren, muss man darin auch
gleich auf NULL C stellen?
Limi schrieb:> mauri schrieb:>> Auf Seite 12 verstehe ich ausserdem nicht, warum dem Komparator>> eine Diode vorgeschaltet wird.>> Bei den Dioden handelt es sich um interne Schutzdioden, welche die> Spannungen auf -0.6...5V begrenzen. Siehe auch Seite 12 oberhalb "Note:"> "The voltage from C is clamped at + 5V/-0.6V"
Ja schon, aber dann verstehe ich die Schutzfunktion nicht.
1. Schutz wovor?
2. Egal welche Spannung über Spule C liegt, der Spannungsteiler mit
Diode lässt am +Eingang doch nur 0.6V zu, oder? und bei 0V über C ist
auch der +Eingang doch 0V..
mauri schrieb:> 1. Schutz wovor?
Die induzierte Spannung wird bei Nenndrehzahl annähernd die
Betriebsspannung
erreichen.
mauri schrieb:> 2. Egal welche Spannung über Spule C liegt, der Spannungsteiler mit> Diode lässt am +Eingang doch nur 0.6V zu, oder? und bei 0V über C ist> auch der +Eingang doch 0V..
Bitte beachten: Die Diode ist in Sperrrichtung eingebaut. Somit ist sie
nur bei negativen Spannungen <-0.6 aktiv. Entweder ist es eine Z-Diode
oder es ist eine zusätzliche Diode gegen 5V vorhanden. Hier ist das
Datenblatt nicht so genau.
mauri schrieb:> Dementsprechend muss dann am Komparator NULL C anliegen? Sprich wenn man> es interruptgesteuert macht, um umzukommutieren, muss man darin auch> gleich auf NULL C stellen?
Die Figur 6 aus Datenblatt interpretiere ich so, dass nach dem Beendigen
des Zustandes 6 der Interrupt mit der Schwelle für Null C scharfgestellt
wird.
Vergleiche: Tabelle unter folgendem Link
https://www.mikrocontroller.net/articles/Brushless-Controller_f%C3%BCr_Modellbaumotoren
Limi schrieb:>> Bitte beachten: Die Diode ist in Sperrrichtung eingebaut. Somit ist sie> nur bei negativen Spannungen <-0.6 aktiv. Entweder ist es eine Z-Diode> oder es ist eine zusätzliche Diode gegen 5V vorhanden. Hier ist das> Datenblatt nicht so genau.
Ok
Wenn ich jetzt nochmals auf die in Phase liegenden Signale zurück komme.
Ich kann ja eigentlich gar nicht beeinflussen, dass die Signale in Phase
sind.
Die PWM ist auf high und Strom fliest in den Spulen A und B.
Die BEMF für C ergibt sich dann ja dadurch einfach.
Es kann ja gar nicht sein, dass der Strom phasenverschoben zur BEMF ist!
Oder sprechen die da von Situationen und Phasenverschiebungen, wenn man
jemand auf die Idee kommen sollte den Motor so zu kommutieren, dass er
zB von Step 2 auf 4 springt und danach 5,6, 1 durchmacht und wieder auf
3 springt, oder einfach gesagt nicht zur richtigen Zeit kommutiert,
sprich ein wenig verspätet oder zu früh.
Dafür wird ja der NULL A,B,C mit Nullpunkt verglichen
mauri schrieb:> Ok>> Wenn ich jetzt nochmals auf die in Phase liegenden Signale zurück komme.>> Ich kann ja eigentlich gar nicht beeinflussen, dass die Signale in Phase> sind.> Die PWM ist auf high und Strom fliest in den Spulen A und B.> Die BEMF für C ergibt sich dann ja dadurch einfach.
Nach dem Nulldurchgang "BEMF für C" kann der uP warten. siehe "Delay" in
Figure 6 im Datenblatt Seite 10
Limi schrieb:> mauri schrieb:>> Ok>>>> Wenn ich jetzt nochmals auf die in Phase liegenden Signale zurück komme.>>>> Ich kann ja eigentlich gar nicht beeinflussen, dass die Signale in Phase>> sind.>> Die PWM ist auf high und Strom fliest in den Spulen A und B.>> Die BEMF für C ergibt sich dann ja dadurch einfach.>> Nach dem Nulldurchgang "BEMF für C" kann der uP warten. siehe "Delay" in> Figure 6 im Datenblatt Seite 10
und wovon hängt das Delay ab?
Wie kann ich das ermitteln? Dazu steht ja nichts.
mauri schrieb:> und wovon hängt das Delay ab?> Wie kann ich das ermitteln? Dazu steht ja nichts.
Doch in der AN1130 auf Seite 11 in der Figure 7 findet man die Formel
DELAY = WEIGHT x Zn
In der Legende ist Zn als Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Nulldurchgängen definiert. Welches WEIGHT resp. Phasenverschiebung Sinn
macht, weiss ich nicht.
BEMF.jpg
(130 KB)
BEMF_Seite12.jpg
(130 KB)
Event_timing_diagramm_Seite10.jpg
(94 KB)
BEMF_schaltung.jpg
(76 KB)
