Контроллер бесколлекторного двигателя
Здесь еще один проект, так же есть код .
Хотелось бы понять отчего регуль промаркирован как 18-ти амперник, если выходной каскад на 60А и можно ли ипользовать данный регуль на нагрузке хотя бы в 30А? … Имеют ли все вышеперечисленные меры смысл или может покопать на предмет замены ключей на другие с большей скоростью переключения или ещё большим током?
Присоединяюсь к вопросу Петровича, и еще от себя- почему в ключах ставят много “слаботочных” мс если можно применить одну “сильноточную”?
это вариации на тему микрокоптер.де Собственно, это и есть первоисточник, все остальное - косметика. Кстати, где-то там есть исходники. Ссылки на исходники есть и на микрокоптер.ру где-то.
А ссылку на первоисточник можно?
Да оттуда, там эти регуляторы стоят.
Колу, особо жаждующим доставлять.
Присоединяюсь к вопросу Петровича, и еще от себя- почему в ключах ставят много “слаботочных” мс если можно применить одну “сильноточную”?
Значит так: при разработке силового каскада регулятора хода можно пойти несколькими путями…
- Распространённый вариант - регуляторы хода имеющие в выходном каскаде наборы транзисторов в соиках (SO-8) от 2-ух до 6 штук в плече (4-12 в фазе). Промышленностью наиболее часто встречаются ключи с током сток-исток до 20А - это не значит что это ток длительный одного ключа - длительный из опыта получится 6-10А, и то будет не хило греться.
Достоинства: малый вес, тонкое исполнение, малые габариты печатных плат, низкая цена - это основные критерии при выборе регуляторов у обычного “пользователя”. Немаловажными достоинствами являются малая входная ёмкость затвора и иногда способность работать в полностью открытом состоянии от 2.5В (затвор - исток). Так как малая ёмкость затвора, то не требуются мощные драйвера - на практике в основном до 350мА ставят. Малое сопротивление открытого канала, в настоящий момент - тысячные Ома.
Недостатки: большое тепловое сопротивление - примерно 40-100 градусов на ватт, низкий ток одного ключа, неспособность выносить большие пусковые токи. Для работы на более мощных двигателях использовать такие регуляторы допускаются только при параллельном включении ключей, как указал выше от 2-ух до 6-ти в плече (4-12 в фазе).
- Набирает популярность использование вариантов исполнения в Dpak он же ТО-252. Выполнено в бутербродном или обычном исполнении, наборы делаются от 2-ух до 4-ёх в плече, (4-8 в фазе).
Достоинства: малое внутреннее сопротивление, среднее и малое тепловое сопротивление 1-5 градусов на ватт, средние габариты (отнесём как к достоинствам так и недостаткам), довольно высокие параметры по пульсирующему и длительному току. Встречаются экземпляры с логическим и стандартным управлением. Есть неплохой экземпляр IRLR7843, был по картинке выше. Я в своих наработках уже везде использую. 10мкс ток там более 100А на один транзистор. Средние значения входной ёмкости затвора. Желательно использовать драйвера на ток 1-2А в зависимости от числа транзисторов в плече. Но часто приходится при ремонте встречаться со слабенькими драйверами в регуляторах хода… и тем более с очень слабенькими преобразователями … ICL7660 и MAX662.
Недостатки: невозможность использовать силовые шины между стоковым выводом (радиатором) и исток затвором. Толщина там маленькая - 1мм где-то. При большом наборе в плече большие габариты готового изделия. Настоятельно рекомендуется использовать более мощные преобразователи для питания верхнего ключа, или драйвера целиком.
- Использование транзисторов в корпусах ТО-220, D2pak (ТО-263). Ставят от 1-ого до 3-ёх в плече (2-6 в фазе).
Достоинства: большой пусковой ток, способность выносить резко изменяющие нагрузки, некоторые экземпляры имеют защитный диод (затвор - исток), низкое тепловое сопротивление - менее градуса на ватт, малое сопротивление сток-исток. При использовании корпуса D2Pak можно легко задействовать место между выводами и корпусом теплоотвода для прокладки силового провода сечением 1-1.2мм (усиление шины питания).
С двигателями небольшой мощности можно использовать регулятор без радиатора.
Недостатки: готовый регулятор выходит очень дорогой по цене - высокая стоимость ключей (пример IRL3713 - от 35 до 75 рублей за штуку), но надёжность у “правильного” электронщика всегда на первом месте!!! Для работы с минимальными потерями на переключение емкости затвор-исток работа рекомендуется с использованием драйверов с током не менее одного ампера. Большая площадь использования печатной платы.
Вывод: Ваше право решать что использовать на модели и прежде всего не склоняйтесь сразу приобрести регулятор с соиком при использовании на том же вертолёте… сдохнет однозначно.
Я подбираю так:
К примеру двигатель с нагрузкой и питанием жрёт 12А - значит регулятор не менее чем на 25-30А для самолёта, не менее чем 40-50А для вертолёта.
Ток указан - РЕАЛЬНЫЙ длительный, а не тот, что на картинке бренда регулятора!!!
Собственно всё…😉
это вариации на тему микрокоптер.де Собственно, это и есть первоисточник, все остальное - косметика. Кстати, где-то там есть исходники. Ссылки на исходники есть и на микрокоптер.ру где-то.
Регулятор с сайта mikrokopter.de/ucwiki/en/BrushlessCtrl
-это регулятор работающий по I2c. Каждый регулятор имеет свой адрес от 1-ого до 8-ми, и допускается от 1-ого до 12-ти. РРМ варианта схемы версии 2 в свободном доступе нет, если только beta версии. Их надо по зарубежным форумам выцеплять…
Но есть выход - использовать более раннюю версию, помоему - это 0.6-0.9 смотрите на складе хексов к регуляторам с немецкого сайта… Или посетите и перечитайте forum.aircam.ru/index.php?act=idx (форум AIRCAM) и форум Микрокоптер multicopter.ru/microcopter
В обоих форумах всё что нужно найдёте, но второй более доступный для понимания, так как на стартовой странице всё что надо новичку есть. Тут к примеру о регуляторе: multicopter.ru/technical/controllers в конце ссылки на софт, но этот софт только под I2c. Надо найти более ранний - он поддерживает PPM. Точно не могу сказать какая версия с PPM, надо на макетке загружать и смотреть.
svn.mikrokopter.de/listing.php?repname=BL-Ctrl&pat… - ссылка на хранилище хексов для всех проектов плат микрокоптера, в том числе и регулятора.
Особенности программирования - multicopter.ru/technical/programming - сначала ботлоадер, затем хекс поверх него, причём немцы через UART это делают…
p.s Строю себе платформу, пока макет 4 двигла, затем на 6 перейду.
- Использование транзисторов в корпусах ТО-220, D2pak (ТО-263). Ставят от 1-ого до 3-ёх в плече (2-6 в фазе).
Достоинства: большой пусковой ток, способность выносить резко изменяющие нагрузки, некоторые экземпляры имеют защитный диод (затвор - исток), низкое тепловое сопротивление - менее градуса на ватт, малое сопротивление сток-исток. При использовании корпуса D2Pak можно легко задействовать место между выводами и корпусом теплоотвода для прокладки силового провода сечением 1-1.2мм (усиление шины питания).
С двигателями небольшой мощности можно использовать регулятор без радиатора.
Основываясь на вышесказаном, я делаю вывод, что данный тип ключей наиболее оптимален для использования в выходных каскадах регуляторов.
Однако, несмотря на все вышеприведённые доводы, в моём случае получается чуть ли не обратная картинка: ключи в корпусах D2pak, драйверы на входах, радиатор в наличии, а 60-амперные ключи греются как паяльники от тока 30А. В чём всё таки дело и как с этим бороться?
да тут надо смотреть чеё производство ключей, а потом не забывайте, что они иногда полностью закрываться не успевают
Для начала внесу ясность в своё предыдущее сообщение: у меня ключи в корпусе Dpak, а не D2pak, как я написал выше.
- Набирает популярность использование вариантов исполнения в Dpak он же ТО-252. Выполнено в бутербродном или обычном исполнении, наборы делаются от 2-ух до 4-ёх в плече, (4-8 в фазе).
Достоинства: малое внутреннее сопротивление, среднее и малое тепловое сопротивление 1-5 градусов на ватт, средние габариты (отнесём как к достоинствам так и недостаткам), довольно высокие параметры по пульсирующему и длительному току. Встречаются экземпляры с логическим и стандартным управлением. Есть неплохой экземпляр IRLR7843, был по картинке выше. Я в своих наработках уже везде использую. 10мкс ток там более 100А на один транзистор. Средние значения входной ёмкости затвора. Желательно использовать драйвера на ток 1-2А в зависимости от числа транзисторов в плече. Но часто приходится при ремонте встречаться со слабенькими драйверами в регуляторах хода… и тем более с очень слабенькими преобразователями … ICL7660 и MAX662.
Из вышесказанного делаю вывод, что ключи в корпусах Dpak вполне оптимальны для использования в регуляторах оборотов б\к двигателей.
Но отчего же в моём случае всё так неудачно складывается? И драйверы на входах, и ключи на 60А с радиатором, а греются как паяльник от токов до 30А. Что делать то?
Второй момент, который я бы хотел прояснить - это способы монтажа вышеуказаных ключей на плате. В бутерброде из управляющей и силовой плат ключи бывают установлены с двух сторон силовой платы. Причём наружные ключи с радиатором, а внутренние без радиатора. Это голвотяпство разработчиков или в этом есть смысл?
Я целюсь на IRFR024N, у тех емкость входная 320 пик.
да тут надо смотреть чеё производство ключей,
Да у меня по-моему IRF стоят.
а потом не забывайте, что они иногда полностью закрываться не успевают
А драйверы на что? Вроде должны отрабатывать, да и частота то всего 8 кГц.
Я целюсь на IRFR024N, у тех емкость входная 320 пик.
Блин, да у него ток всего 17А, а мне надл не меньше 30А. При этом реальный рабочий ток скорее всего будет раза в 1,2-2 меньше.
да и частота то всего 8 кГц.
это шим, а не частота коммутации
Так частота коммутации меньше ШИМа в любом случае.
Для начала внесу ясность в своё предыдущее сообщение: у меня ключи в корпусе Dpak, а не D2pak, как я написал выше.
Напишите маркировку ключей и сколько их в одной фазе? (или в плече). Что за драйвера? Какой преобразователь? Как вообще регулятор называется, хоть посмотреть в инете… А то может там ерундень типа IR2101S в паре с MAX662 качают по паре ключей в параллель в плече…
Ключи IRF3709 eicom.ru/pdf/datasheet/…/Irf3709.html , по два в фазе. В маркировке драйверов не разбирался, к сожалению. Стоят на слаботочной плате какие-то мелкие пятиногие детальки с маркировкой Y1 размером где то 1Х2мм у них три ноги с одной стороны и две с другой (вот,наверное, смешно чтать Вам такую хрень). Ещё стоят шесть транзюков SN7002 в рядок, похоже на раскачку ключей…
Регуль, как я уже писал выше, называется ХР18А.
Транзюки слабоваты, примерно 20А максимум через пару в плече попрут… и нагреются нехило - сопротивление у них здоровое почти 0.01 Ом. К тому же неизвестно что там за сборки транзисторные стоят в раскачке… Осциллографом если тыкнуться при нагруженном моторе - будет видно как фронты завалены, если же не завалены вообще, то схемотехника себя оправдывает и достаточно будет поставить вместо ваших транзюков IRLR7843 у них 0.003 Ома и ток одуренный, я через пару в плече 25-30А смело гоняю. И то не факт что всё нормально будет после замены. Я в раскачке пользую LM5101A (2A на плечо), а для его питания LTC1624S или LM2675-ADJ. Впервые вижу что производитель указал правильный ток на этикетке - на практике так и выходит… если конечно в названии XP18 цифра и есть длительный ток.
Вы считаете, что 0,01 Ом - это большое сопротивление? Допустим 30А тока, падение на открытом ключе 0,3В, мощность 9Вт - это много? При использовании предложеных Вами ключей выделенная мощность, конечно, будет втрое меньше - 3Вт, но настолько ли это критично при радиаторе? В конце концов, нафига производитель пишет длительный ток в 90А при 25 гр.С и 57А при 100гр.С? И ещё, ведь ток течёт даже не полпериода, а гораздо меньше и интегральная мощность соответственно должна быть пропорционально меньше. Пусть даже рассеиваемая мощность увеличивается за счет растягивания фронтов, но всё равно линейная составляющая не превысит и четверти от общей мощности при 8кГц.
По поводу осциллографа: какие фронты Вы имели в виду? На моторе или на затворах ключей?
А для чего Вы в раскачке такие громадные токи используете? Вроде ёмкость входная не очень уж велика.
причем тут опять 8кГц😒
посмотрите хотя бы вот это wladislaw-sl.narod.ru/…/Oscillogramm.rar там Влад все с подробностями расписал:)
У полевиков как раз основные потери при переключении и возникают… с большинством регуляторов в инструкции как правило указаны безопасные (дефолтные) настройки основных параметров… к примеру тот же ШИМ рекомендуют лучше поменьше установить, или “золотую” середину. Те токи что указывают производители мосфетов - это ток на активную нагрузку, без переключений. Тут всё просто - транзистор используют в качестве чисто электронного ключа. Подал +5-10В на затвор и всё тут… а в нашем случае идёт достаточно скоростное переключение транзисторов и чем мощнее транзистор - тем больше у него входная и реверсивная ёмкость затвора. Входную приходится переключать такими же скоростными драйверами (внутри мост на полевиках), скорости переключения составляют от 20 до 90нс (разряд - заряд). В итоге получаем что по временам вроде как всё устраивает, но бывает когда из-за реверсивной ёмкости затвор - сток подзаряжается ёмкость затвор - исток и приоткрывает транзистор - в итоге сквозной ток. При работе выходного каскада в регуляторе хоть там и меньше 0.01 Ома плечо - каскад всё равно разогревается. Второй момент реактивная нагрузка, какой является наш мотор, имеет сопротивление активное менее 0.1 Ома на зуб, и нагрузка переменная (разный винт и разные его обороты). Ещё очень многое зависит от конструктивных особенностей двигателя. Легче всегда работать с двигателем 12 и более зубов с KV меньше 1000 об на вольт, чем с двигателем к примеру 6 зубов… и большим KV. Пульсирующие токи разные… больше у 6-ти полюсного чем у 12-ти… ну и ещё много конструктивных факторов оказывают влияние.
Вывод: Получается каскад выходной работает в очень “не благоприятном” режиме… отсюда и нагрев и сквозные токи и т.п
А мы вынуждены использовать мощные мосфеты в параллель и при этом выбирать из них варианты с относительно небольшой входной ёмкостью… тем самым и подбирая оптимальное решение не забывая также и про вес.
Элементарный пример использования моего любимого транзюка IRL3713 - в коллекторном исполнении (нереверсивный регулятор хода) одного - двух хватает качать мотор типа 17 витков - 19 витков на зуб (Orion) питание 9.6В ток под 35-40А, еле греется регуль. Драйвер для их раскачки или IR4426 или IR4428 (1.5А нижний ключ). Теперь тот же каскад но для бесколлекторника - уже идёт явный нагрев полевиков от тока 25А длительно (реальный ток замеренный амперметром в работе). Что это? А вот как раз видимо то, что выше и описал. Потери на переключении полевиков. И то в своих наработках ставлю диоды на разряд ёмкости Миллера (затвор - сток), иногда мощные Шотки параллельно полевикам - но получается очень большой регулятор и тяжёлый. Драйвера ставлю не хуже (IR2110S / 2113S / LM5101A все экземпляры на ток 2А на верхний и нижний ключи), преобразователь не менее чем на 500мА для питания драйверов. (LTC1624S / LM2675-ADJ).
wlad, подскажи пожалуйста каков диаметр провода обмотки ( при намотке в один провод ) и количество витков на зуб для моторов 300-500 Вт - примерно.
Вроде всё логично, однако, каким же образом делают регули на 70-100А и выше? Ведь по вышеприведённой логике это вообще нереально. Там стоят всё те же ключи D2Pack, тот же “бутерброд” и весьма скромный радиатор. Пусть там по паре ключей на плечо, т.е. по 4 на канал, но всё равно должны греться как сумасшедшие. Ан нет, греются весьма скромно, эдак, градусов до 50. Там что какие-то “нанотехнологии”?