STorM32 BGC: 3-Axis STM32 Brushless Gimbal Controller
а причем тут разрешение и быстродействие …
если шим выдаст импульс на 15 нс длинее , то и транзистор закроется на 15 нс позже …
унас сЪедается только края диапазона , те столь малые и столь большие импульсы что полумост не успеет переключиться … эти значения нужно отсекать программно … во всех остальных случаях мы получаем задержку переключения , притом достаточно стабильную , которая нам не мешает …
проблемы возникают если не использовать драйверы полумоста , тогда нужно либо управлять парами транзисторов поотдельности как в EvvGC и получать волшебный дым при сбое , либо пользовать инверторы и получать негарантированый дедтайм как в китайском контроллере за 16 баксов …
А стоит ли?
стоит … потомучто будет более правильная железка под тотжесамый открытый софт , который пойдет без каких-либо доработок … + будет более правильная железка на ARM под которую Андрей сможет адаптировать свой код (если захочет) …
оригинальная версия железа также имеет право на жизнь , под малые и средние камеры вполне пригодно …
если проект будет популярным , думаю очень скоро мы увидим кучу китайских версий совместимого железа …
унас сЪедается только край диапазона , те столь малые импульсы что транзистор не успеет открыться и столь большие что не успеет закрыться …
Только задержка включения/выключения у нас например будет не 150нс, а 150±50нс согласно среднестатическому даташиту. И в итоге мы получаем из 12ти битного шима в лучшем случае 10ти битный, а если посмотреть осцилограммы то и вовсе 8ми битный. Я прекрасно понимаю что в общем то основной массе пользователей пофигу, но если говорить о построении системы класса мови и выше, то возможно все это и повлияет.
ладно , пусть задержка срабатывания 200 нс … 1 отсчет пусть 15 нс … 200/15 = 13,3333 те при значениях ШИМ от 1 до 14 полумост физически неуспевает пепеключиться … при значении шим = 15 мы уже получим импульс на выходе , правдва непонятно какой длительности … при значении шим = 30 мы уже получим достаточно стабильный импульс … при этом с увеличением значения шима на 1 длительность импульса будет увеличиваться на 15 нс … те мы теряем около 30 отсчетов из 4096 (при 12 бит шим) … аналогично и с другого края мы теряем около 30 отсчетов … итого унас остается около 4000 отсчетов (это при 100% повер) … если мы устанавливаем повер 50% то мы теряем из этих 4000 половину , те унас остается только 2000 …
это к тому насколько важнее правильное сопротивление мотора (чтобы повер был ближе к 100%) чем потери на краях из за быстродействия моста …
ладно , пусть задержка срабатывания 200 нс … 1 отсчет пусть 15 нс … 200/15 = 13,3333 те при значениях ШИМ от 1 до 14 полумост физически неуспевает пепеключиться … при значении шим = 15 мы уже получим импульс , правдва непонятно какой длительности … при значении шим = 30 мы уже получим достаточно стабильный импульс … при этом с увеличением значения шима на 1 длительность импульса будет увеличиваться на 15 нс … те мы теряем около 30 отсчетов из 4096 … аналогично и с другово края мы теряем около 30 отсчетов … итого унас остается около 4000 отсчетов (это при 100% повер) … если мы устанавливаем повер 50% то мы теряем из этих 4000 половину , те унас остается только 2000 …
Речь даже не о задержке, с ней все понятно - не так она критична.
Дело вот в чем: Разрещающая способность шима с ножки контроллера при 12ти битах и 16кГц - 15нс. Время открытия ключа драйвером 100±50нс(т.е. в одном случае может быть 100, а в другом 200), время закрытия примерно также.
теперь допустим мы хотим получить импульс со скважность 50%(середина диапазона), это 31,25мкс. Из-за нестабильности времени открытия/закрытия драйвером ключа, у нас реально будет 31,25мкс±200нс, т.е. реальная разрешающая способность будет плясать, от импульса к импульсу, от 12бит(4096отсчетов) до около 8ми бит(312 отсчетов).
пы.сы. сами по себе мосфеты нормально открываются и закрываются за 3-5нс, при наличии правильного питания драйверов.
с какого перепугу там нестабильность в 50 нс ???
при изменении напряжения питания или температуры может тыть и больше чем 50 нс , но это-же не от импульса к импульсу …
Время открытия ключа драйвером 100±50нс
А про какой драйвер речь то? Вот из datasheet MIC4452:
ну на самом деле дискретность ШИМ-а более 10бит и не нужна абсолютно, на том же алексмосе на самом деле используется порядка 5-6 бит, не более, 8 - ток на макс мощности
А никто не мерил ради интереса задержки переключения транзисторов на плате EvvGC? Думаю результаты будут очень неожиданными, порядка 1000-5000 нс. При этом плата нормально работает. Я к тому, что задержки в общем то не так кртичны, как и точность ШИМ, при наличии сильной обратной сязи. Проблема в том что транзисторы сильно греются, ну нельзя ими управлять с ног микропроцессора! Разработчик платы EvvGC конечно много съэкономил на нормальных драйверах, сделал ее очень дешевой, что вполне нормально для разработчиков, которые понимают как с таким железом нужно правилно обращаться. Но при этом очень ненадежной (никаких защит, даже не задумывался об этом), и подходит она только для мелких камер пока токи небольшие (да и то, при токах мотров 50…100ma, половина энергии уходит в тепло на ключах). Зачем другие разработчики копируют те же ошибки, непонятно. Юрий мыслит в правильном направлении, добавление хотя бы драйверов транзисторов, решит проблему перегрева и повысит точность ШИМ на порядки. Но не защитит от КЗ, низких напряжений, перегревов и пробоев при потере программного deadtime.
Но не защитит от КЗ, низких напряжений, перегревов и пробоев при потере программного deadtime.
нормальные драйверы полумоста уже имеют аппаратную защиту от deadtime …
мало того , они требуют для управления 1 ногу микроконтроллера , а не две как в EvvGC …
в данном проекте использованы драйверы нижнего ключа , притом без самого ключа … единственный недостаток такого решения - высокое сопротивление внутренних ключей , в данном случае более 1 Ома …
от перегрева спасает использование нормальных ключей с сопротивлением порядка 0,003 Ом … если не использовать килограммовые движки этого достаточно …
за низким напряжением вообще МК должен следить … хотя в большинстве драйверов полумоста предусмотрена защита от низкого напряжения (питания самого драйвера) …
вот с КЗ все намного хуже … хотя если использовать современные ключи с рабочими токами 20-40 ампер можно обойтисЪ обычным предохранителем …
я вот все поглядываю на сборки для многофазных DC-DC … в одном корпусе 6х6 мм драйвер полумоста и сам полумост с большим током и низким сопротивлением … останавливает 3 отдельных теплоотводящих пятака на пузе … плату под них придется делать 4х слойную …
… от перегрева спасает использование нормальных ключей с сопротивлением порядка 0,003 Ом… я вот все поглядываю на сборки для многофазных DC-DC … в одном корпусе 6х6 мм драйвер полумоста и сам полумост с большим током и низким сопротивлением … останавливает 3 отдельных теплоотводящих пятака на пузе … плату под них придется делать 4х слойную
Юрий, напишите конкретные названия драйверов с низким сопротивлением, к которым вы присматриваетесь. Мы тоже подумаем. Вообще, прежде чем начать подбирать драйвер надо точно знать нужную силу тока. Часто в максимальный вариантах я вижу двигатели 5010, 5208, 5210… Предположим, что минимальное сопротивления обмотки 12 Ом (обычно 14 минимум, но возьмем с запасом). Какой ток необходим мотору 5210 с сопротивлением 12 Ом для уверенного удержания 2-х кг?
напишите конкретные названия драйверов с низким сопротивлением, к которым вы присматриваетесь
www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDMF6704A.pdf
www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDMF6707B.pdf
www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDMF6705V.pdf
www.vishay.com/docs/65727/sic762cd.pdf
www.vishay.com/docs/63788/sic780cd.pdf
www.vishay.com/docs/64981/sic769cd.pdf
это первое что попалосЪ при поиске , возможно есть более подходящие варианты …
вообще это чипы для многофазных DC-DC , но их вполне можно попробовать приспособить под управление моторами …
на один мотор нада три чипа … токи и быстродействие с огромным запасом … но паять в любительских условиях будет неудобно …
Какой ток необходим мотору 5210 с сопротивлением 12 Ом для уверенного удержания 2-х кг?
максимальный ток на таком моторе для 4s - 1,7 ампера , те драйвер должен выдерживать такой ток … только я не уверен что такой мотор сможет уверенно удерживать 2 кг …
один вариант ключа успешно опробован и работает - IR2302 + пара IRF8734 0.003 Ома 20Ампер от 3 до 20 вольт … но тут 9 корпусов SO8 + преобразователь напряжения (нужен при питании менее 5 вольт)
второй вариант скоро приедет IR2302 + IRF8313 0,015 Ома до 8 ампер уже в 6 корпусах SO8 … если будет нормально работать сделаю отдельными платками …
потом попробую подобрать чтото вместо IR2302 в миниатюрном корпусе … транзисторы тоже миниатюрные пары IRFHM830 (0,003 Ома 40 Ампер)…
беда в том что практически все драйверы в мелких корпусах имеют питание либо 5 либо 12 вольт … те либо питать от стабилизатора 5 вольт , что скажется нелучшим образом на параметры транзисторов , либо делать из 5 вольт 12 , что затратно …
Если напрямую сравнить этот проект и EvvGC для некрупных зеркалок и моторов типа 5208 - есть ли преимущество?
Плюс в том, что проект открытый и имеет достаточно большое кол-во настроек по сравнению со скудным оригинальным ГУИ у EvvGC.
Минус - нет еще дешевых китайских плат, приходится самому собирать.
На счет работы подвеса на коптерах - как соберем и испытаем - так видно будет.
А вот схемотехнически и конструктивно они приблизительно равнозначны?
Нет, только микроконтроллер одинаковый, на EvvGC силовые МОСФЕТы открывают транзисторы, это не лучшее решение: нагрев, возможность одновременного открытия верхнего и нижнего плеча в следствие чего выгорание силовых ключей (AlexMos даже писал об этом выше, читайте), в STorM32 стоят драйверы, может не самые лучшие, но это конструктивно более правильное решение.
Здравствуйте.Вообщем все 10 плат(минимальная партия из Китая) нашли своих потенциальных владельцев.Осталось дождаться платы и основные дорогостоящие детали.
Да, ждеееем. Ползууут 😃 Временное затишье…
Здравствуйте.Вообщем платы пришли,на следующей неделе уже должны быть и драйвера с остальными комплектующими.
Здравствуйте.Вообщем платы пришли,на следующей неделе уже должны быть и драйвера с остальными комплектующими.Думаю к концу месяца ,а возможно и раньше,все будет собрано.
И каков статус сейчас?
Есть результаты? 😃
Да, на сколько мне известно, минимум 3, максимум 9 плат собраны. Одна из них лежит у меня. Испытать и понастраивать 3 оси пока нет времени, да и 3-й оси пока нет, но скоро всё будет и дойдут до него руки. По факту отпишусь. Интересно, другие заказывавшие тоже никак не испытают?