Driver DC Motor

[Vizitator nighter]

Salut, Pentru un proiect doresc sa proiectez o placa pentru controlul unui motor. Motorul va fi alimentat la 13V, consum mediu ~6-7A, consum in block 25A. Controlul va fi realizat prin PWM.In afara de un clasic H bridge as dori niste pareri ale altor colegi mai experimentati cu privire la:1. alegerea MOSFET-urilor2. alegerea unui driver pt MOSFET-uri3. Elemente de protectie (flyback diodes, protectie la activarea a 2 tranzistori de pe aceeasi latura etc.)Placa as dori sa functioneze pana la un consum de 30A. Daca aveti idei, sugestii sau o schema preferata referitor la partea de DC motor driver, va rog sa imi spuneti si mie Multumesc!

[leo 17]

daca ai o autofiletante pe 12 v cu acumulatorii dusi si vrei poti sa folosesti controlul pt motor de acolo

[Mircea]

1. Tinand cont ca 30A este destul de mult, te sfatuiesc sa alegi o punte H completa din Mosfeti canal N. In mare, la 30A si un RDSon de 5mohm ai cam 5W ideali disipati pe Mosfet(i).

 

La o punte completa in Mosfet canal N, alimentata la Vds = 13V, ai nevoie de 15-18V tensiune de comanda ca sa se deschida cum trebuie Mosfetii high-side. Vezi Mosfet cu Vgsth cat mai mic.

 

Nu ai aceasta cerinta la punte P(high-side)-N(low-side).

 

2. Un Mosfet de 5mohm sau cateva Mosfet-uri in paralel cer un driver pe masura. La o Vgs de 15-18V ai disipare mare pe driver (Total gate charge creste cu tensiunea odata platoul depasit). Driver-ul va trebui sa fie capabil sa comute.

Link: http://www.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf, http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00786a.pdf.

 

Te sfatuiesc sa mergi pe frecventa PWM mai mica, in caz ca un mic bazait (la viteze reduse) nu te deranjeaza. 250-500Hz este numai bine.

 

Nu uita: PWM pe low-side, control ON-OFF (dupa directie) pe high-side.

 

Driverul trebuie sa fie un fel de repetor fara negare (de preferat). Driverele incapsulate sunt totem-pole din Mosfeti.

 

3. Daca totul il face un controller, atunci nu ai probleme de shoot-through odata programul bine facut. Daca ai un PWM simplu, uite aici un exemplu cu un driver care este protejat la shoot-through. Nu neaparat driverul care iti va merge tie (vezi punctul 2 mai sus).

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00807a.pdf.

 

In general, dioda inclusa in capsula Mosfetului este suficienta sa-l protejeze. Oricand, poti pune un schottky in paralel (aceeasi polarizare).

 

Posteaza ideile tale si continuam discutia.

 

Uite si asta: http://www.elforum.info/viewtopic.php?f=39&t=157757

 

PS: Sper ca vorbesti de un motor cu perii.

 

PPS: Este cumva un ESC pentru o barcuta?

[Vizitator nighter]

@thunderer: Multumesc pentru sugestii.Da, este vorba de un motor DC cu perii.Nu este vorba de un ESC, scopul final este sa realizez un sistem de pozitionare sensorless pentru motoare DC cu perii (o chestie care ma roade de ceva timp si de care nu prea am avut timp pana acum). Folosesc acest motor pentru ca e fixat pe un subansamblu care ii limiteaza cursa si are si senzor Hall iar la primele teste ma va ajuta mult acest feedback.Am avut pentru un moment si tentatia sa folosesc un optocuplor pentru comanda pe mosfet, dar este posibil sa urc frecventa la 20kHz si in ciuda izolarii pe care mi-o poate oferi, raspunsul posibil sa nu fie chiar cel dorit (tentatia optocuplorului ramane...).Comanda va fi facuta de un controller, corect. PCB-ul il voi proiecta eu, e un proiect personal deci bugetul nu e limitat, de aici si deschiderea mea la aproape orice sugestie si dorinta de a-l face cat mai "bulletproof". Probabil alimentarea se va face la o baterie de masina (motorul cere un curent prea mare pt. o sursa de laborator de 3-5A), dupa ce testez diversele module de pe placa si ma asigur de functionarea lor. Sunt in faza de invatare, cautare, cercetare etc. :nas:P.S. my strong points - microcontrollere, programare & PCB design, my weak points - power electronics

[Mircea]

Posteaza aici si iti voi raspunde. Nu stiu la ce componente ai acces, deci nu pot sugera. Nu ai nevoie de o super sursa ca sa folosesti acest controller de viteza. In perioada de teste va trebui sa lucrezi cu o sursa cu limitare de curent (de preferat). Poti intampina probleme, iar un scurt pe o baterie va distruge instantaneu tranzistorii.Nu prefer folosirea optocuplorilor, dar fii atent la spike-urile introduse de motor pe alimentarea controllerului - in caz ca nu le alimentezi separat, chiar si asa tot se propaga mizerii prin masa comuna.In general, la ESC-urile mele (alimentate din baterie), am un 7805 (sau 78S05) pentru controller din Vbat si Vbat direct la driver si puntea H.

[Vizitator nighter]

Salut,

 

Am descoperit intre timp si un bridge care face toata treaba si are diferite protectii incorporate - BTN7970 http://www.farnell.com/datasheets/1651306.pdf

 

Intrucat proiectul meu se axeaza mai mult pe feedback decat pe construirea unei punti H, m-am gandit ca nu e cazul sa reinventez roata.

In cazul in care as folosi 2xBTN7970 PWM-ul ar trebui dat pe INH? Daca da, doar pe puntea pe care activez low-side-ul sau nu e atat de important?

 

Se preteaza folosirea unui optocuplor sau altor elemente de separare?

 

Daca mai aveti alte sugestii, sunt deschis si la alte propuneri. Cel mai probabil comanda va veni de la un Cortex M3 (3V3).

[Mircea]

Sunt de acord cu tine ca este o solutie buna la scopul tau. Daca le iei sub 10$ bucata este chiar rentabil.IN stabileste directia, INH este intrarea PWM. Se pare ca accepta 3V ca intrare logica. Nu vad de ce ai folosi optocuploare. Fa partea de putere pe un PCB si controlul pe alt PCB; fiecare cu sursa ei. Daca la conectare ai probleme, atunci implementezi o separare galvanica.Studiaza bine figurile 7 si 8 ca sa nu faci un scurt la punte, comandand schimbarea de directie inainte ca Mosfetii anterior comandati sa se inchida complet. Nu va fi chiar un scurt, doar disipare inutila de putere pe modul.Oricum, fii generos cu radiatorul la semi-punti. O sa disipi cam 30-50W pe punte (jumate-jumate intre punti).