Электронный регулятор с раздраем на копию.
Интересный регулятор!
для больших мощностей, хорошее управление полевиками (чувствуется любитель фср-эко и 240-амперных барракуд 😃).
Сергей, можно вопрос по программе( с мегами еще ничего не делал)- а ацп у тебя что делает, кроме контроля питания, и как сделан ввод информации - по длительности импульсов, или интегрируется по уровню( чего -то там много конденсаторов на входе)?
Я также хочу поделиться своим опытом в изготовлении регуляторов, но только на меньшую мощность.
Были сделаны за последние 5 лет почти десяток двухканальных регуляторов с раздраем (3- й канал аппаратуры - мощность, 4- й канал - раздрай- все на левой ручке управления) на основе атмел 2051 с различными выходными каскадами:
L293(1128кт4) -ток до 1 а на канал, (примерная стоимость деталей- рублей 300-400,)- применяется для моделей весом до 1 кг ( 122бис в сотом масштабе, пластмасса f4-C);
L298 - ток до 2-ампер (прим. стоим. деталей- 400-500 руб), для моделей от 1 до 3 -4 кг ( буксир “Труд” где-то в 50 масшт (12 вольт, дпр52) тральщик “Мина” 50 масшт (27 вольт), Современный 350 масшт(10вольт, дпм 20-17), 122бис в 50 масшт.(12в));
L6203 - ток до 4 ампер на канал, полевые транзисторы внутри на выходе( стоимость деталей 500-600 руб)- для моделей крупных - крейсер Варяг (58пр.) в 90 масшт. (27 вольт, 2 дпр62).
за 4 года эксплуатации сгорел только один регулятор на l6203 по случаю переполюсовки питания (выгорели обе 6203, после замены все снова заработало)
рекомендую всем ставить параллельно питанию мощный защитный диод ( в обратном направлении), а в цепь питания вставить самовосстанавливающийся предохранитель на соответствующий ток, что должно сберечь ваши регуляторы от случайной переполюсовки.
есть конечно недостатки - исторически попался под руку кварц на 4 мгц, так оно везде и стоит, поэтому частота ШИМ не большая, но для копий вполне хватает.
схема ввода сигналов довольно корявая, но помню никак не смог иначе разобраться с обработкой входных сигналов - чего-то нехватало( а чего-уже непомню).
точность работы раздрая по хорошему надо бы регулировать программным образом под конкретную модель ( винты тянут вперед и назад по разному при одинаковых оборотах) но в первом приближении раздрай вполне нормальный при наличии небольшого опыта.
выкладываю свою схему в варианте l298 (2а на канал) в пикаде.
если кому будет интересно, выложу прошивку, есть разводка на l298 и l293
кстати, Сергей, как из пикада можно делать pdf или jpeg - через сканер, или есть какие-то другие методы ?
Итак, выкладываю финальную версию прошивки, там же: схема, описание, исходники, файл констант для АЦП на другие напряжения отсечки.
Дополнительно в схему можно поставить частичную защиту от переполюсовки питающего напряжения, путём включения диода Шоттки:
Диод нужен на ток не менее 3А анод диода подключается к источнику питания, катод подключается перед соединёнными вместе выводами №1 микросхем DA2 и DA3, а также к правому выводу резистора R20. Разумеется все эти выводы DA2, DA3, R20 следует отключить от источника питания.
Либо можно сделать как советовал Mikl-Ko.
Я на своих регуляторах решил всётаки защищаться от переполюсовки разъёмами, чего и всем желаю.
Все проблемы с прошивкой по всей видимости происходили из-за нестабильности питающего напряжения контроллера, так как все глюки были в момент переключения раздрая.
Это неудивительно, поскольку на макете процессор сейчас запитан от КРЕН5А.
Абсолютно согласен насчет разъемов, плохо только что производители аккумуляторов делают одинаковые клеммы на гелевых свинцовых акк. , из-за чего собственно у меня и сгорели микросхемы.😢
Mikl-Ko
АЦП у меня мерит напряжение питания, и сигнал с выхода датчика температуры.
Мерится длительность входного сигнала, первый канал мерится аппаратно модулем IC1. Второй канал мерится полупрограммно, внешним прерыванием INT0.
Я долго бился чтобы сделать из P-CAD PDF, так как стандартрый экспорт не работает.
В итоге мною это делается это так:
Выделяем в схематике схему, копируем её в буфер обмена. Запускаем MS Word, вставляем схему туда, заходим в свойства вставленного изображения, выставляем яркость и контраст на 0, далее сохраняем как PDF. Для сохранения из ворда в пдф надо установить официальный плагин, вот он: SaveAsPDF.exe (915 Kb)
L298 и другие очень интересный вариант, у меня даже дома две таких валяются. Хорошо в них то что сквозные токи практически исключены, при любом поведении процессора.
Однако потери в них довольно большие (на токе 2А до 7Вт), да и мне хотелось более универсальное решение.
А регулятор мой кстати задумывался изначально на пластмассу F4-A 😃, куда и будет установлен, отсюда и название регулятора: NJ.
Конденсаторные фильтры на входных сигналах я пока вообще не ставил, без них всё работает, а на схеме они так, на всякий случай, чтобы на плату в случае чего можно было добавить.
Следующим витком доводки данного регулятора будет жесточайшее тестирование полностью готового образца. Думаю недели через 3 спаяю несколько готовых, как только платы придут.
да, у этих микросхем большое падение напряжения на вых. каскадах
(не полевики), зато два полных моста в одном корпусе, что снижает стоимость, уменьшает кол-во элементов и повышает надежность.
для копий вполне применимы, да и греются не сильно ( по опыту эксплуатации), так как используются на неполных токах - измеряем ток только на приколе, а на дистанции ток раза в 2-2,5 меньше максимального.
Кстати, желательно все-же вводить защиту от протекания сквозных токов на жесткой логике, а то что там процессору приспичит выдать на ключи, если слегка подвиснет(плохой контакт, и т.д., ) .
хочу уточнить Пластмасса F4-a или f4-b?
что за "пароход? это на нем будут дпм-20-н2-17?
за программу большое спасибо
выкладываю схему регулятора на 2ампера (L298) в ворде - меньше места занимает, и ворд у всех есть.
хочу уточнить Пластмасса F4-a или f4-b?
что за "пароход? это на нем будут дпм-20-н2-17?
Это F4-C New Jersey от тамии, собранная как F4-A, на нём стоят этот рег. и те ДПМы.
Сделал эту модель специально, чтобы было с чем участвовать в соревнованиях секции NS.
А чтобы недопустить сквозных токов, я в программе сделал всё возможное.
Не в одном современном регуляторе нет защиты от этого на логике.
Это делают обычно только в промышленных инверторах на большие мощности.
Только что нашёл косяк:
При создании файлов прошивки, забыл изменить коэф. деления системной частоты.
Поэтому выложенные выше прошивки будут работать с кварцем 16МГц.
Вот оба варианта, для кварца на 8Мгц и на 16Мгц для процов ATMega48 и ATMega88:
Если кому понадобится, могу сделать прошивки на кварц 4Мгц.
В прикреплённом файле только прошивки.
В принципе ведь, если есть проект то можно и самому?!
Ну не все же могут поменять одну циферку, и нажать кнопочку Build all, это объяснять нужно, а мне проще сделать отдельную прошивку и не париться с объяснениями, и людей не мучать.
Ну да некоторым тоже просще взять готовую прошивку, собрал схему и прошил…
Иногда сам так делаю.
Пару дней назад получил платы.
Производитель не смог найти ещё желающих сделать платы на таком же текстолите, поэтому ему пришлось делать мне не 10 плат, а заполнить всю технологическую заготовку только моими платами. В итоге я приобрёл 24 платы по цене десяти. 😃
Я про себя даже подумал что надо было заказать штук пять. 😁
В связи с этим могу продать платку за 250рублей.
Первый образец регулятора был спаян и опробован.
Думаю компоновку регулятора можно было сделать немного компактнее, в первую очередь это касается линейных стабилизаторов, хотелось бы конечно что-нибудь в корпусе SOT223, но удалось купить только в TO263, которые и установлены на плате.
На фото так же видно кнопку с проводом и разъёмом, она втыкается на плату вместо джампера, и используется для удобства настройки регулятора. Сразу на плате нет кнопки, так как я планирую полностью залакировать регулятор.
Регулятор кстати может работать как с джампером, так и без него, просто без джампера светодиод моргнёт два раза, дальнейшее поведение будет аналогично включению с джампером, так что можно не бояться случайного отсоединения джампера.
При тестировании были определены и устранены причины упомянутого сгорания мосфета и изменения порогов раздрая.
К сожалению пришлось внести небольшие схемотехнические изменения: параллельно резисторам R22,R26,R30,R34 поставил конденсаторы по 33nF, если кому интересно, могу описать их назначение.
Изменил номиналы 12 резисторов, это было сделано для совместимости, и устойчивой работы с разными p-канальными мосфетами.
Скоро буду испытывать регулятор на больших нагрузках, думаю разодбыть для начала 400 и 540 движки, а то после ДПР52 у меня сразу идёт Purple Beast 2x18, с ним включать раздрай пока страшно.
Со стороны прошивки сейчас остаётся небольшая проблема с АЦП, вроде косяк был в замыкании внешней опоры, но всеравно надо удостовериться в этом.
Самые последние версии прошивки и схемы выложу позднее, когда окончательно всё проверю и буду абсолютно уверен в отсутствии глюков. Думаю это будет недели через полторы, сейчас я сильно занят.
давай привезу 540-й, если не горит?
давай привезу 540-й, если не горит?
Спасибо конечно, но думаю это барахло я у наших местных найду. 😃
😁
Очень интересный ты провод используешь…во второпластовой изоляции…Дорого покупаешь такой?(не греется от 18-ти виткового, хотя на х.х. не должен сильно)
Сергей канечно опищи назначение кондесаторов. Случайно не от помех в цепях затвора Р-канальных.
И из 5-ти конденсаторов по цепям питания обнаружил только 3… Я плохо смотрел или так действительно сделано?
А платки выглядят очень даже ни чего.
Очень интересный ты провод используешь…во второпластовой изоляции…Дорого покупаешь такой?(не греется от 18-ти виткового, хотя на х.х. не должен сильно)
Провод называется МГТФ, так сказать Рашн Вар Индастри.
Сечение 0,35мм. 9руб/м.
Случайно не от помех в цепях затвора Р-канальных.
И из 5-ти конденсаторов по цепям питания обнаружил только 3…
Все пять на месте 😃
Немного про те конденсаторы:
Без них регулятор с транзисторами IRF7425 был не работоспособен. Такое же поведение было и на макете, но гораздо в меньшей мере, поэтому и горел мосфет там. О причинах этого явления я догадывался, а вчера окончательно убедился в них.
Дело было вот в чём:
При включении двигателя, мгновенно начинал греться один верхний мосфет, как оказалось тот, который должен быть закрыт.
Померяв напряжение на затворе в статике я убедился что оно такое как и должно быть.
Тогда я снова подумал о влиянии паразитных емкостей затвор-исток и затвор-сток, которые образовывали емкостной делитель, работающий на высокой частоте, которая возникала от транзистора VT2 на этой схеме:
При этом по расчётам на затворе появлялось напряжение амплитудой в 0,9В, при том что пороговое напряжение у IRF7425 заявлено от 0,45В! Поэтому чтобы снизить напряжение на выходе этого паразитного делителя, надо уменьшать сопротивление XC1, и соответственно надо искуственно увеличивать ёмкость Cgs, включением дополнительного конденсатора. Его ёмкость желательно рассчитать для каждого конкретного типа транзистора. Ёмкости в 33nF должно хватить практически любому транзистору, IRF7425 по требуемой дополнительной ёмкости - наихудший вариант.
Увеличение входных емкостей транзисторов потребовало изменения номиналов резисторов, их разряжающих, а их изменение потребовало изменить ещё два резистора.
Забавно, что эти конденсаторы я видел на схеме регулятора с реверсом на этом же сайте, но как то не особо задумался об их назначении.
Очеень интересный факт, если честно то никогда бы об таком не задумался…Интересный опыт всё таки…
Сергей, попробуй лучше вместо дополнительных емкостей уменьшить резисторы r22, 26 и т.д… Я обычно ставлю что-то около 1 - 5 ком,( соответственно и нужно скорректировать r19 и т.д. ( я бы их вообще выкинул при питании от 7 банок NIMH ). А так ты в парраллель входной емкости (несколько нФ) ставишь еще 33н - фронты заваливаешь еще больше( уменьшение r19 на фронтах сильно не скажется, так как определяющей является большая входная емкость полевиков ).
Сергей, попробуй лучше вместо дополнительных емкостей уменьшить резисторы r22, 26 и т.д… Я обычно ставлю что-то около 1 - 5 ком,
Конечно я об этом думал, и пришёл к выводу что это при частоте 16кГц не есть гуд.
Дело в том что на такой частоте сопротивление ёмкости Cgs равно ~1.4кОм, поэтому чтобы снизить напряжение на затворе до нужного уровня, потребуется сопротивление меньше 300ом, соответственно и все остальные номиналы должны иметь такой же порядок.
Фронты конечно заваливаются, но это не так уж и критично для верхних ключей. А если кое что скорректировать в программе, то будет вообще неважно, какой фронт включения.
Частота конечно большая - для копий достаточно даже 1 кгц, я пробовал подавать 200 гц на двигатели - разницы не почувствовал, есть смысл снизить - греться нижние транзисторы будут меньше, зто на экошках с их 20-40 тыс об/мин имеет смысл держать такую частоту ШИМ.
есть смысл снизить - греться нижние транзисторы будут меньше, зто на экошках с их 20-40 тыс об/мин имеет смысл держать такую частоту ШИМ.
Вариант конечно, но я у себя на регуляторах решил добавить ёмкости.
Частоту снижать не хочу, хочу тишины при швартовке в доке. 😃
Влияние потерь коммутации на нагрев нижних ключей можно вообще не учитывать, слишком уж эти потери маленькие.