1001 драйвер для униполярного ШД
Всем доброго здравия. Вот хочу представить на обсуждение еще одну схему на связке L297 + MOSFET. Схема проверена на макетной плате. В принципе работает, но выходные греются как печки и за минуту прилично разогреваются. Ток на Л297 задан около 1.5-1.6 А. Питание 24 В. Управление от МК Мега16. И самое важное. Эта схема срисована с промышленной платы одного устройства, управляющей 7 ШД. Причем все р/э элементы выпаяны из этой платы и использованы в моей макетке.
P.S. Да и питание там двигателей 48 В (в 2 раза больше чем у меня). Если есть какие замечания или коррективы, какие можно внести чтоб это не грелось. Транзисты в корпусах D-PAK & D2-PAK. Во вложении схема в P-CAD 2004
Полевики греться могут по многим причинам, самые очевидные это:
- большое падения на открытом(если в пром контроллере не греются и транзисторы взяты оттуда, то такое возможно только если транзисторы статикой при пайке повредили)
- плохо открываются(не полностью или слишком медленно)
Сейчас пикадовский файл посмотреть не чем, завтра гляну. Вы схему управления затворами плностью сривали? Есть драйверы затворов или нет? Если есть - тем же напряжением они кормятся что и в оригинале?
конечно всю схему срисовал. обязательно драйверы на комплементарной паре, питание 12 В. В оригинале 14 В. я все прекрасно понимаю, что время коммутации может быть высоким, вопрос где собачку искать…
Может ATLAB внесет в сеху долю разъяснений?
Схему, скажем в JPG, можно?
А транзисторы этой комплементарной пары и токоограничивающие резисторы те же что и в оригинале?
Да все комплектуха прямо из платы перекочевала
Вот вложение в JPG формате. Немного некачественное преобразование, сорри.
Вот схема в .pdf
Откуда и как берется питающее напряжение на терминалах 8A-10B?
Из этой схемы абсолютно непонятно по какому пути протекают токи через мотор.
(8A-9A) и (9B-10B-) - это концы обмоток. соответственно 8В и 10А - середины.
Вот схема в .pdf
Спасибо. Там эмитерные повторители перед полевиками запитаны от 12 вольт. Правильно. А микросхемы инверторов, которые управляют повторителями - каким напряжением питаются? Потому что на то он и повторитель, что получил на базу, то и выдал на эмитер. Хотя, стоп… На инверторах значёк открытого коллектора, и присутствуют резисторы подтяжки к 12 вольт… Схема должна работать!
Да схема то работает, и инверторы опен колектор… Вот тока все ключики греются как не в себе. Кстати в оригинале IRF640 всего 4 штуки на 7 каналов ШД. Сидят на общей шине. Каналы я так понимаю работают по очереди. И силовая разводка на оригинале на самых удаленных каналах не такими уж широкими дорожками разведена.
Да, инверторы от 5В источника кормятся
Во вложении схема, ну на 99 похожая на вашу. И пашет на ура. И те-же лог.элементы с ОК, и подтяжки… Короче - ХЗ 😃.
…Может ATLAB внесет в сеху долю разъяснений?
Сергей, я не провидец, заочно искать решение таких проблем дело, как минимум, неблагодарное.
Как я понял из схемы, для реализации ШИМ регулировки тока выбран IMHO не самый простой в реализации вариант: собственно ШИМ идет по высокому напряжению (питанию) драйвера. Обычно для этой цели ставили либо pnp биполярный, либо p-канальный полевой транзисторы. Здесь решили поставить n-канальный, отсюда и странное напряжение на затворном драйвере на Q42,Q49 - 34 В, это на 12 В выше напряжения питания драйвера, чтобы открыть полевик Q38.
А если нужно будет поднять питание драйвера до 40 В?
У меня нет возможности (да и желания) спаять эту схему: использованный полевик от Fairchild по параметрам не заменяется на полевики от IR.
Возможности смоделировать эту схему тоже нет, поэтому хорошо бы Вам взять осциллограф да и посмотреть что творится в схеме. Ну и нам показать, чтобы была пища для размышлений.
Пока же скажу только, что мне не нравится кусок схемы на Q42, Q49, Q43: номиналы резисторов, скорее всего, слишком велики (R69 точно слишком велик), отсюда может следовать медленное открывание/закрывание Q38.
Непонятно, зачем стабилитроны в затворах IRF640?
И не маловаты ли R14,R16 для тока 1,5 А?
Во вложении схема, ну на 99 похожая на вашу. И пашет на ура. И те-же лог.элементы с ОК, и подтяжки… Короче - ХЗ 😃.
Не, совсем не то, ШИМ-ится по IRF540, как в большинстве таких схем, а не по высокому напряжению питания драйвера. Общего только драйвер затвора на транзисторах.
2ATLab:
- Да , действительно в оригинале питание драйвера даже выше - 48В. И как раз Q3, Q4, Q8 занимаются поднятием напруги. Т.о, в оригинале вместо моих 34 В имеем порядка 60 В
2.Полевик фэрчайлд видимо взят из соображиний компактности при данных токах и рассеянию. Хочу попробовать ИРФ640 поставить… Схема реально повторена и собрана на печатке. В оригинале управление фазами двигателей занимается ПЛИСина. - Номиналы видимо расчитаны на питание 48 В, я же пользую 24В - по ТЗ. Причем на схеме R22, R2, R21, R8 - по 330 Ом. Меня это тоже смущает…
- Вот стабилитроны в З-С ваще непонятная фишка, причем в оригинале их 4 шт вместо моих двух.
Осцилограммы попробую выложить…
…
2.Полевик фэрчайлд видимо взят из соображиний компактности при данных токах и рассеянию. Хочу попробовать ИРФ640 поставить…
Я думаю, совсем не поэтому. См. картинку из даташит на HUF75617.
IRF по этим параметрам не катит, даже 520-й.
Да, но драйверы затворов грубо говоря идентичны что для ИРФ что ХУФов по схеме.
И еще вопросик по ходу. Нельзя ли при таких параметрах питания 24 В @ 1,5А добиться вращения хотябы 800 - 1000 об/мин. двигателя. Л297 в режиме полушага жестко. Я еще к тому же поднял частоту шим Л297, уменьшив номинал до 10к.
В данный момент кручу движок. На высоких скоростях (500-520 мин-1) нагрев ключей резко падает, т.е. гонять ШД можно весьма долго
Да, но драйверы затворов грубо говоря идентичны что для ИРФ что ХУФов по схеме.
Все дело в мелочах, деталях, как всегда…
У IRF заряд больше, поэтому с теми же параметрами драйвера затвора он будет переключаться дольше -> греться сильнее, а они уже греются.
4 штуки IRF в схеме просто переключают фазы двигателя, а это происходит с частотой шага, т.е. не очень быстро, поэтому для них такой драйвер в принципе достаточен.
И еще вопросик по ходу. Нельзя ли при таких параметрах питания 24 В @ 1,5А добиться вращения хотябы 800 - 1000 об/мин.
Скорее всего нет, питание низкое.
… На высоких скоростях (500-520 мин-1) нагрев ключей резко падает, т.е. гонять ШД можно весьма долго
Потому и падает, что ток через двигатель мал - напряжения питания недостаточно, чтобы он быстро вырос до номинального значения.
Короче, берите осциллограф и сами все увидите.😁
Интересный момент заметил во время испытаний. При подаче 48 В на драйвер, ШД не хочет крутить даже на малых скоростях (при 24 В все хорошо крутится). сначала начинает разгоняться как обычно, затем повышенная вибрация как будто последовательность фаз нарушена… Да, и еще внес изменения в номиналы затворных резюков. Теперь они 22-33 Ома. Может что-то порекомендуете из выходны драйверов для двигателя FL60STH86-2008AF. Гарантированно нужно иметь 350-400 об/мин.
И если ИРФ недостачно быстры, то почему их ставят в конструкциях драйверов и ШИМят по фазам, к примеру в связке с Л297 или ЛС7290?
… сначала начинает разгоняться как обычно, затем повышенная вибрация как будто последовательность фаз нарушена…
Резонанс? Попробовать стартовать с более высокой скорости, чем та, где начинаются вибрации.
Может что-то порекомендуете из выходны драйверов для двигателя FL60STH86-2008AF. Гарантированно нужно иметь 350-400 об/мин.
На нижние полевики можно поставить что угодно, эти драйверы выпускают многие.
Но в Вашей схеме можно оставить и транзисторы - скорость переключения фаз невелика, транзисторы вполне успеют.
Да, и еще внес изменения в номиналы затворных резюков. Теперь они 22-33 Ома…
В прнципе, решение правильное, есть только одно но: работа вольтодобавки +12 В к напряжению питания драйвера.
Уменьшив затворные резисторы, Вы увеличили ток заряда, а может ли формирователь вольтодобавки обеспечить такой ток, не просело ли напряжение?
Короче, еще раз повторюсь: осциллограф. Все остальное - гадание на кофейной гуще.
И если ИРФ недостачно быстры, то почему их ставят в конструкциях драйверов и ШИМят по фазам, к примеру в связке с Л297 или ЛС7290?
Они достаточно быстры, просто им нужен больший ток от затворного драйвера, чтобы переключиться за то же время, что и HUF75617 - у них заряд затвора больше.
В общем схема работает при питании 24, но достичь скорости более 300 об/мин не представляется возможным. Сохраняя номиналы элементов поднял напругу до 31 В. Скорость выросла до 400-430 об/мин. Причем средний потребляемый ток падает до 0,3 А и на осциллограмме затворов HUF75617 пропадает ШИМ-составляющая. Получается, что не хватает скорости нарастания за время периода ШИМ??. Кстати частота Л297 увеличена. Вместо штатных 22к и 3330 пФ стоит 10 к и 3300 пФ. Вольтодобавка не проседает при разгоне от 0 до максимума. Питание по ТЗ не превышает 24 В. Можно ли как-то устранить неработу шима? Заранее благодарю всех за участие.
но достичь скорости более 300 об/мин не представляется возможным.
А Ваш мотор позволяет более высокие скорости? Тип?
тип FL60STH86-2008AF, приобрели в НПО “АТОМ”.
тип FL60STH86-2008AF…
#$%^&!
Ну и чего вы хотите от двигателя с такой характеристикой (см. прилагаемую картинку)?
На 2000 полушагах - это Ваши 300 об/мин - момент падает вдвое, а на 3000 полушагах (450 об/мин) - примерно впятеро!
Все в точности соответствует полученным Вами результатам.
А если разгон сделать очень плавным, то и дальше скорость можно повышать, только с практической точки зрения пользы от этого мало.
Перед покупкой неужели нельзя было посмотреть в каталог и выбрать то, что нужно, а не то, что побольше?