Электронный регулятор с раздраем на копию.

novik

давай привезу 540-й, если не горит?

Sergey87
novik:

давай привезу 540-й, если не горит?

Спасибо конечно, но думаю это барахло я у наших местных найду. 😃

Anton_Malygin

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.

Sergey87
Anton_Malygin:

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.

Anton_Malygin

Очеень интересный факт, если честно то никогда бы об таком не задумался…Интересный опыт всё таки…

Mikl-Ko

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 ).

Sergey87
Mikl-Ko:

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.

Mikl-Ko

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.

Sergey87
Mikl-Ko:

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.

BelMik
Mikl-Ko:

зто на экошках с их 20-40 тыс об/мин имеет смысл держать такую частоту ШИМ.

Поясните пжс-та, для чего кроме избавления от звука, делать высокую частоту ШИМа?

Sergey87
BelMik:

Поясните пжс-та, для чего кроме избавления от звука, делать высокую частоту ШИМа?

Низкая индуктивность нагрузки (экошечный двигатель) может привести к прерывистому току, либо его заметным пульсациям, а это нехорошо, железо движка будет нагреваться переменной составляющей тока.

BelMik
Sergey87:

Низкая индуктивность нагрузки (экошечный двигатель) может привести к прерывистому току, либо его заметным пульсациям, а это нехорошо, железо движка будет нагреваться переменной составляющей тока.

Обороты экошного движка, ну возмем 30000 об/м=500 об/с три ламели коллектора, две щетки *6=3000 коммутаций в секунду т.е 3 кГц, это его родной режим работы, для чего нужна более высокая ШИМ? Я конечно не гуру в моторах, но как мне кажется именно ограниченная скорость (индуктивность) нарастания таков в обмотках двигателя, является ограничением его оборотов. Если частота ШИМ будет высокая, то ток не будет успевать нарастать и мы получим нелинейную зависимость оборотов от ШИМ. Это только мои предположения.

Sergey87
BelMik:

Обороты экошного движка, ну возмем 30000 об/м=500 об/с три ламели коллектора, две щетки *6=3000 коммутаций в секунду т.е 3 кГц, это его родной режим работы, для чего нужна более высокая ШИМ?

Ну вот поэтому в регуляторах для коллекторных двигателей и делают частоту менее 3кГц. Всё что больше 1-3кГц уже не влияет на двигатель.
Надо уточнить что я говорил не о частоте 16кГц в предыдущем посте, а о частоте выше 1кГц.

То что ток не будет нарастать из-за шим, тут вы ошибаетесь.

BelMik
Sergey87:

То что ток не будет нарастать из-за шим, тут вы ошибаетесь.

Поясните, в чем тут дело,? это вопрос не праздный (не ради дискуссии), хотелось бы просто разобраться.
В статье на этом сайте, я читал, что для каждого мотора, существует оптимальная частота ШИМ. Но почему не объяснено, и в чем эта оптимальность выражается?
Я тоже делал регуляторы, использовал ШИМ 400Гц, пробовал и более высокую частоту, получил только больший нагрев силовых ключей.

Sergey87
BelMik:

В статье на этом сайте, я читал, что для каждого мотора, существует оптимальная частота ШИМ. Но почему не объяснено, и в чем эта оптимальность выражается?

При уменьшении частоты ШИМ - греется мотор, при увеличении - регулятор.
Исходя из этого можно сделать вывод, что при определённой частоте общие потери будут минимальны.

Однако для современного транзистора частота 16кГц вклад в потери почти не вносит.

Для моего регулятора потери коммутации примерно в 15раз ниже потерь проводимости.

24 days later
Sergey87

Давненько ничего здесь не писал. 😃

Небыло времени продолжить разработку, сейчас немного освободился.

Итак, последний косяк в прошивке был найден и устранён, сегодня весь вечер тестирую, никаких косяков нет.
Отсечка и защита по температуре работают отлично.

Мучаю регулятор большими токами, уже раз семь разрядил комплект A123 3s1p.

Токи получились не такие уж и большие, не более 10-12 ампер на канал, далее перегрев до 80 и защита.
Это всё при 8-9вольтах т.е. 192-216Вт. Не знаю на какой копии может понадобиться ещё большая мощность. 😃

Нагрузкой сейчас являются 24 резистора по 6,2ом, включенных по 12 впараллель на каждый канал.

Резервы по повышению токов ещё немного есть, сильнее всех греются естественно верхние Р-канальные мосфеты, можно поверх каждого напаять ещё по одному, изврат конечно но это вполне работоспособно будет.

На б о льших напряжениях под сильной нагрузкой пока не тестил, но от 12В включал.

На подходе тестирование высоковольтной версии (до 24В), такой регулятор у меня тоже уже спаян, и ждёт своей очереди для тестирования.

Был найден ещё один косяк в схемотехнике: при высоком напряжении (26В, индивидуально сделанная более высоковольтная версия) танталовые конденсаторы взорвались сразу после включения, конденсаторы те были 22мкФ х 35В.

Так вот, дело было в том что они пробивались ударным током включения, т.е. собственным зарядным током.
Конденсаторы были хорошие, с малым импедансом, и соответственно через них шёл очень большой импульс тока.
Выход: ставить вместо танталов, алюминиевые электролиты, например Hitano серии EXR.

В скором времени выложу самую последнюю прошивку, схему, и файл оптимального расчёта некоторых элементов.

Sergey87

Вот всё что обещал выложить:

TSS_Speed_controller_NJ_Final_V_1_10.zip (884 Kb)

Там исходники, прошивки, описание и расчёт некоторых элементов под другие транзисторы.

Глюков больше не нахожу, максимальные значения тока уточню позднее, пока я тестировал без алюминиевой охлаждающей пластины, но не думаю что с ней будет намного лучше.

Если надо, могу сделать версии прошивки под ATMega 88 или под другой кварц, здесь я этого делать не стал.

Скоро будут два готовых регулятора (высоко- и низковольтный) на продажу.
Печатных плат тоже есть много.

Кто соберёт такой регулятор, прошу оставить отзыв.

11 days later
sotikov
Sergey87:

Печатных плат тоже есть много.

Кто соберёт такой регулятор, прошу оставить отзыв.

Есть интерес. Хочу собрать и погонять его. Sergey87 пару плат в Питер не сложно будет отправить?

Sergey87

Не вопрос. Можно думаю даже письмом отправить, хотя потеряться может.