Контроллер бесколлекторного двигателя
- 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”?
По проводу в личку написал…
На этикетки написана цифра - это всё фигня… 80% производителей пишут параллельный ток ключей, причём в соиках если набор - то ставят максимальный… пример IRF7413 11A, допустим стоят их 4 в плече в параллель (8 в фазе) - пишут что регуль 40А… а теперь попробуйте реально 40А снять, даже с их тонким радиатором. Получите через 10 минут прожженную дырку в текстолите.
У меня есть китайский Дуальский, на котором 25А написано, в нём 3 ключа в параллель, причём одно плечо P-канал, второе N-канал… он уже при 12А горячий через термотрубку. Я когда его начал на модели использовать срезал термотрубку и приклеил поверх того радиатора ещё один с оребрением.
Ещё не забываем что в мощных регуляторах надо реализовать силовые шины!!! хотя бы с наращенной медью или оловом.
Вот к примеру исполнение реально мощного регулятора: rmmx.gmxhome.de/bldchv/english/start.html (40-50А)
www.schulze-elektronik-gmbh.de (разные модели)
у меня уже есть огромное желание заказать вот такой регулятор www.hobbyking.com/hobbyking/…/uh_viewItem.asp?idPr… ( не реклама) ради того что бы его расковырять и посмотреть как он собран. лично я не верю что он такой ток способен держать)))))))
а вот этим регулом я остался очень доволен www.hobbyking.com/hobbyking/…/uh_viewItem.asp?idPr… как уже потом я выяснил, я его гонял на реальном токе в 60А с аккомулятором 3S порядка 2 минут, он конечно грелся но остался живой
По первой ссылке зверюга… 😃))
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
Наверно SOT23-5
www.google.ru/search?hl=ru&q=mosfet+driver+sot23-5…
MOSFET DRIVER SOT-23-5 - TPS2828 DBVR - 2 ампера 4 V ~ 14 V
…digikey.ie/…/95082-ic-hs-mosfet-driver-sot-23-5-t…
MOSFET DRIVER 500 MA SOT23-5 - MCP1402T-E/OT и MCP1401
…digikey.com/…/1247897-ic-mosfet-driver-500ma-sot2…
Semtech SC1301B 2 A High-Speed Low-Side MOSFET Driver
www.semtech.com/power-management/…/sc1301b/
Не знаю как насчёт вранья на этикетках, а на 500-м вертолёте требуется мощность в 1,5-2кВт при питании 6S. Так что регуль обязан 50-75А качать и качает.
Михаил Петрович
а какой у вас там мотор и регулятор?
да и 1500/18 получаеться 83 ампера