ROWERY I INNE POJAZDY ELEKTRYCZNE - FORUM ARBITER Strona Główna

ROWERY I INNE POJAZDY ELEKTRYCZNE - FORUM ARBITER

Rowery, trójkołowce, ryksze, skutery, hulajnogi i inne lekkie pojazdy elektryczne
Porady, zdjęcia, filmy, konstrukcje, opinie


FAQFAQ  SzukajSzukaj  Szukaj z GoogleSzukaj z google  UżytkownicyUżytkownicy  GrupyGrupy
RejestracjaRejestracja  ZalogujZaloguj  AlbumAlbum

Poprzedni temat «» Następny temat
Budowa własnego sterownika - opcja BASIC
Autor Wiadomość
Kordian 
młodzik


Dołączył: 03 Paź 2017
Posty: 62
Skąd: Sulejówek
Wysłany: Pią 13 Paź, 2017   Budowa własnego sterownika - opcja BASIC

Witam serdecznie

Następnym etapem w mojej elektryfikacji (po sprawdzeniu silnika i hallotronów) jest wybór/budowa sterownika.
Oczywiście można kupić sterownik i to zapewne każdy rozsądny będzie proponował.
Ceny na Ali/Ebay zaczynają się od 11$ więc jakim trzeba być szalonym człowiekiem aby za układ

IR3230STRPBF - http://www.mouser.com/ds/...230s-935524.pdf

dać 10$ lub 11$ za

HIP4086AP - https://www.intersil.com/...4/hip4086-a.pdf

.. a do tego jeszcze masa innych podzespołów .. a w tym MOSFETY no i czas .. i lamentująca żona nad głową, że z tego nic nie ma .. że nie ma garażu a sąsiad już ma :)

Nie chodzi też o pieniądze.

Chciałbym pojechać "na swoim" .. na wersji podstawowej .. bez bajerów na 6 MOSFETach lub IGBT .. do 16A. Aby uprościć budowę można by wykorzystać drivery do pół-mostków -

LM5101CMA - http://www.components-cen...L6172DRZA-T.pdf

.. a może do tego są jakieś gotowe zintegrowane moduły bloku zasilania podobne do

IRAMS10UP60B ? - https://www.infineon.com/...15355da0c3b186c

Podsumowując:
Poszukuję prostych schematów sterowników dla silnika BLDC podobnych do
http://electronica.mk/all...26/UCC3626.html

Parametry wejściowe:
~max 16A,36V, bez/z hallami, sterowanie z jakiegoś lepszego AVRa lub innego dedykowanego układu/MC.

ps. Może ktoś ma na zbyciu taką płytkę (patrz załącznik) "toru zasilania" z silnika Sparta.
Odkupię :)

sterownik_sparta.jpg
Pobierz Plik ściągnięto 1013 raz(y) 170,56 KB

 
 
Kordian 
młodzik


Dołączył: 03 Paź 2017
Posty: 62
Skąd: Sulejówek
Wysłany: Pią 13 Paź, 2017   TOP LISTA

1.
MC33035 (~1,5$) - https://www.onsemi.com/pu...l/MC33035-D.PDF
MC33039 (~1,5$) (halle) - https://www.onsemi.com/pu...l/MC33039-D.PDF

MC33035-circuits.jpg
Pobierz Plik ściągnięto 1143 raz(y) 70,16 KB

 
 
wibi 
szef


Pomógł: 42 razy
Dołączył: 23 Sie 2014
Posty: 1072
Skąd: Śląsk
Wysłany: Sob 14 Paź, 2017   

Można też na HA3089 (PIC16F72) na której jest zrobionych wiele markowych sterowników (chyba Crystalite,Ananda) gdyż są schematy jak również wsady PICa (przynajmniej ja posiadam i chętnym udostępnię).
 
 
Kordian 
młodzik


Dołączył: 03 Paź 2017
Posty: 62
Skąd: Sulejówek
Wysłany: Sob 14 Paź, 2017   

Dziękuję za odzew.

Niestety muszę się dostosować z poziomem projektu do obecnego stanu mojej wiedzy.
Dłuższa przerwa w hobby wymusza uproszczenie projektu, stąd pomysł na AVRy i drivery pół-mostków w celu ogarnięcia tematu prawidłowych warunków pracy dla MOSFETów:

TC4427 - http://www.ebay.com/itm/391807058684
IR2110 - http://www.ebay.com/itm/400985455849
LM5101 - http://www.ebay.com/itm/192132862583

Niestety pomimo takiego uproszczenia i tak będę musiał doczytać jeszcze o bootstrap lub zastosować jakąś przetwornicę DC-DC w celu poprawnego wysterowania górnego MOSFETa.

Schemat dla MC33035 z załącznika w 2 wiadomości urzekł mnie prostotą.
Nie jest to najnowsze rozwiązanie ale na pewno dedykowane.

Innym rozwiązaniem jest wykorzystanie AVRa jak MC. Na pewno przy tej opcji by było ciekawiej ... więcej zabawy .. więcej możliwości .. na dokładkę ESP8266 do komunikacji ze światem zewnętrznym.

.. i w końcu bym odpalił oscyloskop (RIGOL DS1054) który zakupiłem sobie w tajemnicy na urodziny .. rok temu :)

Może uda mi się pozyskać płytkę toru zasilania od silnika Sparty.
Wygląda całkiem prosto i bardzo ciekawi mnie co to za układ z załącznika.

tor-zasilania-silnika-sparta.jpg
Pobierz Plik ściągnięto 658 raz(y) 172,59 KB

 
 
radasss 
dyrektor
Radosław



Pomógł: 7 razy
Wiek: 55
Dołączył: 18 Lis 2007
Posty: 413
Skąd: Luboń/k.Poznania
Wysłany: Pon 16 Paź, 2017   

To może chociaż wykonaj wersję sinus co by silniczek nie dzwonił za bardzo. Powiem, że to dzień do nocy jeśli chodzi o głośność napędu.
_________________
warsztatmotocykli.pl
 
 
barmal 
Projektant sterownika barmal X2, X4


Pomógł: 7 razy
Dołączył: 20 Lip 2012
Posty: 475
Skąd: ...
Wysłany: Pon 16 Paź, 2017   Re: TOP LISTA

Kordian napisał/a:
1.
MC33035 (~1,5$) - https://www.onsemi.com/pu...l/MC33035-D.PDF
MC33039 (~1,5$) (halle) - https://www.onsemi.com/pu...l/MC33039-D.PDF


Nie sądziłem, że go jeszcze produkują. Prosty, blokowy i na początek okej. Ale 33039 nie dokładaj bo będzisz miał regulator obrotów i ciężko się jeździ :-)
 
 
Kordian 
młodzik


Dołączył: 03 Paź 2017
Posty: 62
Skąd: Sulejówek
Wysłany: Pon 16 Paź, 2017   REKONESANS

Bardzo dziękuję za odzew :)
Szczególnie gdy energia leci od "Mistrzów".

Na początku na pewno będą harmoniczne więc i będzie dzwonić :)
Jak to mówią "Nie od razu Kraków zbudowano".

Przez ostatnie dni "ładowałem" informacje na wszystkich frontach. Nie jest ona jakoś zaawansowana ale od czegoś trzeba zacząć. Czytałem o driverach MOSFET i boostrap ale poszukam też coś "ze statycznym sterowaniem górnych bramek" - CHARGE PUMP. Na razie się nie wypowiadam bo mam stan "nasycenia" a i wiedza nieuporządkowana. Pytanie też trzeba umieć zadać i wiedzieć o co pytać.

Dzisiaj:
1. Odwiedziłem "dolinę Królów" (w poszukiwaniu "dawców organów" - FOSFETów)
Tak nazywam pomieszczenie w którym przechowuję stary sprzęt .. którego to żal wyrzucać
Komputery z P4,Core2Duo .. jakieś serwery HP .. itp.
Niestety MOSFETy są na 24V. [załącznik]. Może jutro zerknę do zasilaczy ATX.

2. wydłużyłem powrót z pracy do 40km i zahaczyłem o Józefów i udało mi się zdobyć to coś z załącznika a w nim HIP4086 :)

Przy okazji zobaczyłem dwa Bionxy: srebrny na wolnobieg i czarny na kasetę.
Są piękne :)

Co do wiedzy to bardzo pomogło mi poniższe wyjaśnienie.
Może i komuś też coś rozjaśni :)

Źródło: https://www.forbot.pl/for...fet-vt10078.htm

"
Dwukanałowy driver low/high side wymyślono w celu sterowania dwoma MOSFETami postawionymi jeden na drugim, czyli w tzw. półmostku (half bridge). Jeżeli na masie zaczepisz źródło dolnego tranzystora, do jego drenu podłączysz źródło górnego a z kolei jego dren do plusa zasilania, to odpowiednio sterując bramkami uzyskujesz w punkcie środkowym przebieg prostokątny (np. PWM) rozpięty między masą a zasilaniem i co więcej, możesz tam podłączyć potężne obciążenie (silnik?) ograniczone jedynie możliwościami tranzystorów.
Krytycznym zwrotem jest tu "odpowiednie sterowanie bramek" bo zauważ, że o ile dolny tranzystor ma bramkę sterowaną względem masy (i to jest proste, bo wystarczy podawać tam na zmianę 0V i np. +5 czy +12V) ) o tyle górnemu trzeba zapewnić napięcie bramki zmieniające się względem punktu środkowego. To oznacza, że high side driver musi umieć przenieść napięcie wejściowe (które mu podajesz np. z procesora) na napięcie odniesione do potencjału punktu środkowego półmostka a potencjał ten ma przecież wahać się między masą a zasilaniem, bo jest to wyjście naszego układu. Co więcej napięcie sterujące górnej bramki musi chwilami wychodzić powyżej górnej szyny zasilania. Dlatego driver górnego tranzystora ma osobne wyprowadzenie swojej "masy" podłączane do punktu środkowego i specjalną linię zasilania na której "robi sobie" napięcie wyższe niż zasilanie półmostka. Popatrz na aplikację pierwszego z brzegu drivera low/high side i zastanów się jak muszą wyglądać przebiegi na bramkach, by taki półmostek pracował prawidłowo. Jakby co, pytaj.

...

Pozostaje też problem drogi przepływu prądu podczas wyłączenia wszystkich MOSFETów (wyłącznie przez diody) oraz osobny stan hamowania poprzez zwieranie silnika - tego już układ 2110 ze zwartymi wejściami nie załatwi. Dlatego wydaje mi się bardziej naturalnym schemat w którym każdy driver steruje swoim półmostkiem. Wtedy zawsze przewodzi jeden z dolnych tranzystorów a przeciwległy półmostek jest sterowany PWMem. Dzięki temu możesz wykorzystać wbudowane w niektóre drivery generatory czasów martwych (rozsuwanie komutacji tranzystorów w czasie - bardzo ważne) a hamowanie masz za darmo. W fazie załączenia (PWM=1) dostarczasz energię do silnika a w fazie wyłączenia (PWM=0) ją odbierasz. Napęd jest bardziej sztywny no i nie trzeba się martwić o specjalne sterowanie mostkiem podczas hamowania. Tylko współczynnik wypełnienia PWM decyduje o bilansie energii w silniku. Ładnie jest to narysowane w danych katalogowych małego mostka TB6612 TOSHIBY. Warto zwrócić tam uwagę na to przez co płynie prąd w każdej z 5 faz komutacji: przez diodę czy przez tranzystor. Przez diodę to smutna konieczność (duży spadek napięcia więc i duża moc tracona w postaci ciepła) a przez tranzystor nie zawsze można, bo czasem trzeba chwilę poczekać na wyłączenie "sąsiada".

Przy stosowaniu driverów typu 2110 (wyposażonych w bootstrap napędzający górną bramkę) pamiętaj, że one nie pracują do 100% wypełnienia. Jeżeli planujesz długie okresy pełnego załączenia silnika to musisz użyć czegoś innego, np. układów typu HIP4080/4081 robiących to stałoprądowo.

...

Taki driver ma też najczęściej wbudowane rozsuwanie komutacji MOSFETów po to, by ich załączenia nie zachodziły na siebie w czasie przełączania. Najpierw jednego wyłączamy a potem (np. po 100, 500 czy 1000ns) załączamy drugiego. To chroni przed przepływem paskudnych szpilek prądu przez oba stojące na sobie załączone tranzystory. Zamiast 2110 weź po prostu coś innego z tej rodziny. Przecież IRF robi ich chyba ze sto typów. W niektórych czas martwy (rozsuwanie przełączeń) jest zafiksowany fabrycznie a w innych ustalasz go jednym opornikiem. Dobierz taki, żeby pasował do Twoich muzealnych okazów tranzystorów i po sprawie.

Jeszcze raz: w przypadku użycia driverów z bootstrapem (kondensator plus dioda na zasilaniu high side gate) musisz tylko pamiętać, by procesor nie wysilał się na 100% PWM, bo napięcie górnej bramki zdechnie po kilku sekundach i ugotujesz tranzystor z powodu powolnego przechodzenia przez stan coraz większej rezystancji Rds. Jeżeli szkoda Ci tych kilku % PWM jakie musisz sobie w tym wypadku zostawić na ładowanie układu bootstrap, to weź coś ze statycznym sterowaniem górnych bramek. Takie układy mają specjalną pompę ładunku pracującą niezależnie od głównego mostka, zapewniającą napięcie bramki wyższe niż zasilanie nie tylko wtedy, gdy główne wyjście robi prostokąt.

...

Ten kondensator z diodą to właśnie układ bootstrap produkujący napięcie zasilania drivera górnej bramki. Pomyśl przez chwilę jak to działa a będziesz wiedział jakie elementy są tu potrzebne.
Kondensator jest z jednej strony podłączony do punktu środkowego, czyli wyjścia półmostka. Wiesz już, że jest tam przebieg prostokątny taki jak podajesz na wejście drivera, ale o większej amplitudzie. Gdy załączony jest dolny tranzystor, mamy w tym punkcie 0V. Kondensator ładuje się więc szybko poprzez diodę do napięcia zasilania drivera, czyli u Ciebie do 18V. W chwili zapodania jedynki na wejście wyłączany jest dolny MOSFET - to jasne, a co z górnym? Driver jego bramki zasilany jest z pinów VS (masa) i VB (plus) i w tej chwili VS=0V a VB=18V. Bramka górnego MOSFETa dostaje więc 18V (pomijam opóźnienia, czasy martwe itp) co załącza ten tranzystor i powoduje, że napięcie w punkcie wspólnym zaczyna szybko rosnąć. Ponieważ kondensator bootstrapu jest duży (np. 22..100nF) to w stanie przejściowym nie zmienia swojego ładunku a więc i napięcia. Między jedną jego elektrodą a drugą będzie wciąż 18V. Co się więc dzieje gdy punkt wspólny zaczyna "rosnąć"? Dokładnie taki sam przyrost napięcia mamy na drugiej stronie kondensatora. VS drivera górnej bramki rośnie więc od 0 do 24V (dzięki załączonemu górnemu MOSFETowi) a VB tego drivera kondensator "popycha" z 18V do 24V+18V=42V. To samo dzieje się z napięciem górnej bramki. Dioda musi być szybka, by zdążyła się zablokować w chwili gdy na katodzie zaczyna mieć więcej niż 18V. Gdyby się spóźniła (np. zwykła 1N4004 zupełnie tu się nie nadaje) to przez nią kondensator by się rozładował i nici z wysokiego napięcia. Czy taki stan włączenia górnego tranzystora może trwać wiecznie? Nie, bo górny driver jest zasilany w tej chwili właśnie z kondensatora a i bramka ma jakiś minimalny upływ. Napięcie na górnej bramce zaczyna spadać i gdy zdechnie do poziomu jakichś 6V (względem źródła tranzystora czyli punktu środkowego mostka) MOSFET zacznie się wyłączać co może mieć dla niego fatalne skutki, bo zamiast prawie idealnego klucza staje się coraz większym opornikiem. Dlatego przebieg PWM nigdy nie może osiągnąć 100%, a każde, nawet krókie zero podane na wejście "odświeża" ładunek w kondensatorze i przygotowuje układ bootstrap do następnego okresu załączenia górnego MOSFETa.
Tak więc: dioda szybko blokująca, najlepiej ze złączem Schottky'ego lub z grupy super fast rectifier na napięcie ze 2x takie jakim zasilasz mostek a kondensator raczej szybki, ceramiczny i taki, by w stosunku do niego pojemność wejściowa bramki MOSFETa (która odbiera przecież część ładunku) była w miarę mała. Kondensator pracuje tylko na zasilaniu drivera więc nie musi być wysokonapięciowy nawet jeśli w mostku masz 500V.
To wszystko jest szczegółowo opisane w notach aplikacyjnych firmy IR, bo to oni przecież zrobili te drivery. "https://www.intersil.com/...4/hip4086-a.pdf HIP4086

HIP4086_schemat_aplikacji.jpg
Zdjęcie pochodzi ze strony
http://elektronikab2b.pl/technika/10320-silniki-projektowanie-niskonapiciowych-ukadow-sterowania
Pobierz Plik ściągnięto 5801 raz(y) 42,1 KB

tor-zasilania-sparty-hip4086AB-zoom.jpg
Zdjęcie pochodzi ze strony https://infant.tweakblogs.net/blog/8836/dooie-fiets-vervolg.html
Pobierz Plik ściągnięto 560 raz(y) 438,51 KB

plyta-glowna-mosfety.jpg
Pobierz Plik ściągnięto 561 raz(y) 946,27 KB

tor-zasilania-sparty-hip4086AB.jpg
Pobierz Plik ściągnięto 798 raz(y) 724,7 KB

 
 
mrgiver 
młodzik


Pomógł: 2 razy
Dołączył: 02 Mar 2012
Posty: 74
Wysłany: Wto 17 Paź, 2017   

Osobiście mam średnie doświadczenia z IR2132. Uklady HIP też w necie odradzali, bo tez padały nie wiadomo czemu.

Osobiście mam dobre doświadczenia z IR2112 (bodajże) - osobne zasilanie scalaka, osobne do bramek.
Jak dasz duże kondensatory bootstrapu, to można i przez dłuższą chwilę dac 100% PWM - i tak po chwili nastąpi przełączenia - kolejna komutacja.
 
 
Kordian 
młodzik


Dołączył: 03 Paź 2017
Posty: 62
Skąd: Sulejówek
Wysłany: Śro 18 Paź, 2017   

mrgiver napisał/a:
Osobiście mam średnie doświadczenia z IR2132. Uklady HIP też w necie odradzali, bo tez padały nie wiadomo czemu.

Osobiście mam dobre doświadczenia z IR2112 (bodajże) - osobne zasilanie scalaka, osobne do bramek.
Jak dasz duże kondensatory bootstrapu, to można i przez dłuższą chwilę dac 100% PWM - i tak po chwili nastąpi przełączenia - kolejna komutacja.


Jak masz jakiś schemat to wrzuć koniecznie. Chętnie popatrzę jak są zailane MOSFETy i jak DRIVERy i inne elementy ... może jakaś separacja na transoptorach .. może jakaś przetwornica DC-DC .. itp.
Niby to "proste" ale na początku przy braku praktyki to sprawia największą trudność.
Przeglądałem forum w poszukiwaniu schematów ale znalazłem niewiele.

Tutaj jest ciekawa historia z 2008r z układem MC33035 i o tym jak się paliły MOSFETy i nawet jest schemat .. z 2 "magicznymi" trazystorami :)

https://forum.arbiter.pl/viewtopic.php?t=433

W internecie wszystko jest w kawałkach. Trochę tu i trochę tu i dla osoby początkującej to jest dodatkowa trudność. Dlatego gdy uda mi się zrealizować projekt to w tym wątku postaram się opisać wszytko bez zbędnego wchodzenia w szczegóły .. bez szumu .. i bez stwierdzenia że przecież wszystko jest w "datascheet" :)

sterownik-do-motorynki-mc33035.jpg
Pobierz Plik ściągnięto 1915 raz(y) 88,75 KB

 
 
mrgiver 
młodzik


Pomógł: 2 razy
Dołączył: 02 Mar 2012
Posty: 74
Wysłany: Śro 18 Paź, 2017   

Popatrzyłem na schemat i mam napisane IR2110, a nie IR2112, choć to poodbne się wydają układy. Fajne, bo maja dodatkowe wejście blokujące sterowanie tranzystorami - w sam raz na stop awaryjny - spzętowy = przycisk.
Generalnie mój schemat nie rózni się od tego z noty. Dodałem tylko rezystor ok.ok 10k miedzy bramkę a źródło - żeby przy braku sygnbału MOSFET sam się nie otworzył. I diody Zenera równolegle do tego rezytora, coby ograniczyc szpilki w napięciu sterującym . Tak samo na wejściu sygnałowym mam rezystory ściągające do masy, 10k. No i oprócz elektrolita, mam kondesator polipropylenowy 330n - też przeciwko złym rzeczom. :)
 
 
qaz33 
szef
qaz33


Pomógł: 15 razy
Dołączył: 07 Kwi 2014
Posty: 1464
Skąd: Gdynia
Wysłany: Czw 19 Paź, 2017   

Ja dla bezpieczenstwa dawalem zawsze 1k miedzy bramke a zrodlo. Miedzy bramke a scalak odpowiedni maly rezystor i diode wsteczna a kondensatory na bootstrap najlepiej 10uF oczywiscie ceramiki. Z tego co pamietam mozna wtedy bylo ciagle zapodawac 99.9% na PWMa. Jest jeszcze taki IR2181S (do sprawdzenia) ktory daje in/out 5A ale jest troche drozszy od 2110/2112
 
 
Kordian 
młodzik


Dołączył: 03 Paź 2017
Posty: 62
Skąd: Sulejówek
Wysłany: Czw 19 Paź, 2017   SCHEMATY

mrgiver napisał/a:
Popatrzyłem na schemat i mam napisane IR2110, a nie IR2112, choć to poodbne się wydają układy. Fajne, bo maja dodatkowe wejście blokujące sterowanie tranzystorami - w sam raz na stop awaryjny - spzętowy = przycisk.
Generalnie mój schemat nie rózni się od tego z noty. Dodałem tylko rezystor ok.ok 10k miedzy bramkę a źródło - żeby przy braku sygnbału MOSFET sam się nie otworzył. I diody Zenera równolegle do tego rezytora, coby ograniczyc szpilki w napięciu sterującym . Tak samo na wejściu sygnałowym mam rezystory ściągające do masy, 10k. No i oprócz elektrolita, mam kondesator polipropylenowy 330n - też przeciwko złym rzeczom. :)


Dziękuję za informacje :)
Powoli wiedza mi się układa. Tak jak przypuszczałem nie wydaje się to takie straszne jak na początku. Myślę, że największym problem dla początkujących w tych temacie (takich jak ja) jest brak dokumentacji dostosowanej do poziomu wiedzy. Od czegoś trzeba zacząć a większość artykułów ma za duży "próg wejścia".

Bardzo dobrym wstępem do tego zagadnienia może być ta publikacja i na jej podstawie można już pogłębiać swoją wiedzę.

http://mikrokontrolery.bl...pis-tresci.html

a pod tym linkiem jest wprowadzenie do klasycznych metoda sterowania

http://www.komel.katowice...L/72/ref_29.pdf

Myślę jednak że uda mi się pokazać temat w jeszcze prostszy sposób :)
Moje prace wchodzą w stan "praktyczny" i mam nadzieję że już niedługo będę mógł pokazać coś działającego.

I teraz tak :)

Jak to mówi stare Chińskie przysłowie

"Jeden obraz wart więcej niż tysiąc słów"

Można pisać o rezystorach , diodach .. itp i zaczepiać je wirtualnie w pamięci ale lepszym sposobem jest pokazanie schematu (nawet gdyby to miał być zrzut ekranu z karty katalogowej) lub jego części bo to ma o wiele większą wartość dodaną. Rzucamy okiem na schemat i już wiemy czego dotyczy dyskusja.
Wiadomo, że jak ktoś już wysterował swoje MOSFETy DRIVERem .. zaprojektował płytkę i "przeprasował żelazkiem" to ma TO przed oczami ale duża część osób nie będzie w stanie się zorientować. Dlatego proponuję wrzucać do załączników schematy,zdjęcia i nie obawiać się krytyki czy czegoś w tym rodzaju.
 
 
Kordian 
młodzik


Dołączył: 03 Paź 2017
Posty: 62
Skąd: Sulejówek
Wysłany: Pią 27 Paź, 2017   Pierwsze testy - na pająka :)

Tak jak wspominałem wyżej udało mi się nabyć płytki sterownika silnika SPARTA/TOPRUN z zamiarem wykorzystania toru zasilania "6xMOSFET".
Po szybkim rekonesansie okazało się, że na płytce jako DRIVER występuje układ HIP4086AB, który został przeze mnie wytypowany w 1 poście :)

Początek był obiecujący :)

Niestety schematu PCB płytki nie znalazłem ( może ktoś ma takowy? - bardzo by mi się przydał ).

Tak jak widać na zdjęciach z załącznika na pierwszej płytce (1) mamy tor zasilania a na drugiej MMC (2) czyli "system sterowania" oparty o mikrokontroler

MC68HC908MR32CFU.

Z płytki nr 1 wychodzą 2 wiązki przewodów z wtyczkami:

- (A) wyprowadzenia układu HIP4086 i są to piny (1H,1L,2H,2L,3H,3L,GND)
- (B) (VCC,+5V - podawane z MCC, X1 , X2 , X3 ,DIS)

Sprawa wydawała się jasna.

Podłączyłem więc:

- zasilacz od drukarki Cannon 24V o wydajności pradowej 1,5A
- Arduino Leonardo z Atmega 32u4
- moduł z diodami LED do sygnalizacji stanu HALLi + dodatkowe rezystory podciągające do 5V (te w AVR też włączyłem)
- moduł LED/KEY do testowania programu
- oraz choinkę diodową jako symulator uzwojeń silnika (po 2 diody dla każdej fazy (czerwona/zielona) dla 2 kierunków przepływu prądu)

Początkowo układ nie dawał oznak życia. Sprawdziłem napięcia w kilku miejscach ale bez schematu było ciężko (z moim poziomem wiedzy i czasu).
Już miałem zakończyć dzień bez sukcesu ale wpadłem na pomysł aby spiąć 2 płytki razem. Skoro obie są zasilane z 1 miejsca (z pierwszej płytki) czyli z 24V a potem przez stabilizator 12V.

No i układ ożył :)

Pozapalały się LEDY na choince i byłem "w domu" :)

Posprawdzałem napięcia na wtyczce nr 2 i okazało się że na pinie nr 2 pojawiło się napięcie 5V.
Napięcie to pochodziło ze stabilizatora z płytki nr 2.

Odłączyłem więc płytkę nr 2 i doprowadziłem do 2 pinu 5V z Arduino ... i wszystko działało jak przedtem ale z 1 płytką (sam tor zasilania).

No to krok do przodu :)

Następnego dnia postanowiłem rozkręcić drugi raz silnik i rozrysować sobie wszystko od A do Z. ( UWAGA po raz 10 : Siły magnesów przyciągające stator są ogromne i można przyciąć sobie palce lub coś uszkodzić )

Może nie jest to odpowiednie miejsce do opisywania moich ustaleń ale były one dla mnie owocne ponieważ wydedukowałem jak zachowuje się pole magnetyczne wraz ze zmianą sygnałów sterujących
( czyli w trakcie komutacji w krokach 1-6 ) i jakie położenie względem magnesów mają hallotrony oraz dlaczego wskazują takie wartości a nie inne.
Niby to takie proste i wszyscy piszą o jakimś wirującym polu i niby jest to logiczne ale nie ma jak samemu "podotykać" i zrozumieć :)

Myślę, że nie każdy wie że magnesy w silniku są ułożone naprzemiennie biegunowością (N/S) a hallotrony domyślnie podają stan logiczny "5V/1/True" gdy znajdują się naprzeciwko bieguna S.

Dla ułatwienia analizy wykonałem płaski/2D/kartonowy schemat silnika z obracającym rotorem (patrz załącznik) :)
Przeczytałem co nieco na temat budowy silnika i "żłobków".

Przy pomocy kompasu oraz starej ładowarki do telefonu 5V/0.4A (z ograniczeniem prądowym) ustaliłem rozkład pola dla każdego żłobka i każdego kroku komutacji i dopiero wtedy zobaczyłem że "wykres obwodowy" tego pola jest stały a zmienia się tylko położenie/faza.
Po prostu to pole przesuwa się o 1 żłobek wraz z kolejnym krokiem komutacji (1-6)
.

Na kartonowy rotor naniosłem też HALLotrony i potwierdziłem ich stany logiczne w krokach (1-6).

Wszystko to postaram się opisać łopatologicznie ponieważ zarówno rozkład pola/umiejscowienie magnesów/hallotronów dają nam podstawową wiedzę do zrozumienia zasady działania silnika i napisania pierwszego programu. Nie trzeba wtedy zaglądać do dokumentacji tylko można samemu "wydedukować" co ma być dalej.

W kolejnym dniu przystąpiłem do pisania programu.

Zasada jest prosta.

Mamy informację od hallotronów o położeniu rotora.
Każdy hallotron to 1 bit informacji więc 3 hallotrony tworzą 3 bitową informację (101,010 ..) co daje 8 możliwości ale wykorzystane jest 6 stanów (bez 000 oraz 111).

Podsumowując: mamy 6 różnych stanów halli (załącznik) 5,1,3,2,6,4.

Dla każdego takiego stanu jest przyporządkowany odpowiedni stan zasilania pół-mostków (patrz załącznik) .. stąd wiadomo, który tranzystor MOSFET (T1,T2,T3,T4,T5,T6) ma przewodzić,
a który ma byś w stanie odcięcia/zaporowym.

Dla przykładu.

Na zdjęciu z załącznika mamy taką sytuację:

- hallotron 1 (stan 1) , hallotron 2 i 3 (stan 0) czyli mamy "słowo logiczne binarne" "001" co daje wartość dziesiętnie "1" ..
- z tabelki wiemy że to krok nr 2
- dla kroku nr 2 musimy zasilić tranzystory T1 (+) ,T4 (-)
- umowny kierunek prądu dla kroku nr 2 zaznaczyłem czerwoną linią

Podsumowując:
Dla każdej sumy logicznej sygnałów hallotronów mamy odpowiadający im stan tranzystorów T1-T6.


Pora na pisanie programu.

Każdy hallotron podłączony jest do pinu "przerwania" kontrolera (INT0,INT2,INT3) i dzięki temu pętla główna programu jest pusta.
Po wystąpieniu przerwana badamy stan logiczny słowa (INT3,INT2,INT0) i na tej podstawie sterujemy wyjściami D1-D6 wg wspomnianej wyżej tabeli stanów.
Wyjścia D1-D6 sterują układem HIP4086 a ten wysterowuje MOSFETy .. a te zasilają fazy silnika.

Tak przygotowany program ma prawo zadziałać :)

Oczywiście z tyłu głowy myślimy co to się stanie gdy silnik dostanie maksymalną moc ?
No bo przecież "nie będzie się zastanawiał" i weźmie z akumulatora/zasilacza tyle ile fabryka dała.

W tym przypadku nie mam żadnego ograniczenia prądu. Dlatego do każdego górnego tranzystora dodałem PWM i dla bezpieczeństwa ustawiłem na niską wartość.

W związku z tym, że zamiast silnika miałem podłączoną "choinkę diodową" pierwsze próby odbyły się w taki "bezpieczny" sposób.

Sprawdziłem dokładnie sygnały halli, sygnały sterujące dla HIP i napięcia na bramkach MOSFETów.
Na samym końcu podłączyłem silnik.

Ruszył :) .. jak go trochę popchałem ... no bo musiałem zainicjować 1 przerwanie :)

Wynik widoczny na filmiku:

http://www.mmp24.pl/bldc/20171026_020131.mp4

Od razu rzucają się na uszy "harmoniczne" a właściwie to "składowa podstawowa" bo częstotliwość PWM wynosiła zaledwie 1Khz.

Ale działa!
Krok to przodu :)

W kolejnych krokach sprawdzałem co tam się dzieję "na pająku" czyli analizowałem charakterystyki sygnałów i uczyłem się obsługiwać oscyloskop i łapać synchronizację [wygenerowałem sobie z AVRa ] :)

http://www.mmp24.pl/bldc/20171026_182028.mp4

W kolejnym kroku przeniosłem częstotliwość PWM poza pasmo akustyczne (67Khz) i silnik zauważalnie się wyciszył ( teraz słychać przyjemny szum szprych ).

http://www.mmp24.pl/bldc/20171027_010057.mp4

W kolejnym kroku dodałem możliwość łagodnego wyłączenia mostków i zatrzymania swobodnego silnika.

Wcześniej przy zatrzymaniu losowym podczas przerwania pracy programu i ładowania (poprzez USB) kolejnej wersji programu do Arduino silnik "stawał w miejscu".
Wyobrażam sobie co to musiało się w nim indukować i jakie prądy płynęły przez diody.


Do tej pory szło dobrze, przyszła więc pora na zwiększenie obrotów.

Na tym etapie się zatrzymałem (wczoraj).

Niestety, na chwilę obecną nie mogę wyciągnąć z tego silnika więcej niż 17Km/h.
Wyłączyłem PWM, więc nic już nie ogranicza prądu w fazach i silnik kręci się cichutko i szybko ale ma małe obroty.
Pomyślałem, że może to wina zasilacza 24V/1,5A .. ale nie. Po podłączeniu miernika prąd wyniósł 0,5A :)

O rany ! .. pomyślałem .. co to będzie jak go zwiększę do 6A ?

Przygotowałem więc zestaw 4 akumulatorów żelowych 12V5Ah w konfiguracji 2s2p z nadzieją na bezpieczne 4A prądu .. ale niestety silnik nadal ciągnie 0.5A i nie ma ochoty na więcej :)

Mam więc następny "krok" do przeskoczenia :)

W tym momencie analizuję płytkę nr 1 i układ zabezpieczenia przed zwarciem.

Proszę o pomoc - muszę dowiedzieć się:
- do czego jest żółty prądowy przewód oznaczony na zdjęciu literą P [link do zdjęcia]
- do czego służą wyprowadzenia X1,X2,X3



No i na razie tyle moich "doświadczeń".
Myślę, że jak na 1 tydzień walki to i tak całkiem nieźle.

BLDC-sygnaly-czujnikow-hall-w-przelozeniu-na-stan-zasilania-polmostkow.jpg
Schemat sygnałów pochodzących z czujników HALL oraz odpowiadające im stany półmostków.
Pobierz Plik ściągnięto 855 raz(y) 89,46 KB

20171027_190831.jpg
Sterownik SPARTA/TOPRUN - strona dolna
Pobierz Plik ściągnięto 14947 raz(y) 533 KB

20171027_190745.jpg
Sterownik SPARTA/TOPRUN - strona górna
Pobierz Plik ściągnięto 5469 raz(y) 579,71 KB

20171027_191427.jpg
Choinka LED do bezpiecznego testowania układu.
Pobierz Plik ściągnięto 568 raz(y) 120,03 KB

20171023_223852.jpg
Model kartonowy :)
Pobierz Plik ściągnięto 4811 raz(y) 1,06 MB

tor-zasilania-sparty-hip4086AB-zoom.jpg
PROŚBA O POMOC.
Szukam przeznaczenia pinów P,X1,X2,X3 oraz schematu płytki.
Pobierz Plik ściągnięto 8327 raz(y) 424,81 KB

 
 
wwojciech 
brygadzista
wwojciech


Pomógł: 8 razy
Wiek: 37
Dołączył: 13 Wrz 2011
Posty: 264
Skąd: Kraków
Wysłany: Sob 28 Paź, 2017   

Podnies napiecie to pojedzie szybciej, niezaleznie od zrodla zasilania masz stala wartosc pradu biegu jalowego-100A zasilacz tez nie przyspieszy silnika przy tym samym napieciu zasilania.
 
 
WojtekErnest 
szef


Pomógł: 78 razy
Dołączył: 18 Sie 2012
Posty: 3453
Skąd: Warszawa
Wysłany: Sob 28 Paź, 2017   

Kordian napisał "ale niestety silnik nadal ciągnie 0.5A"
Przyhamuj ręcznie trochę silnik, prąd na pewno wzrośnie -> rękawiczka skórzana :-)
_________________
Użytkownik składaka Kross/Grand Ametyst 24 cale, zasil. 42 V-600 W oraz Bora 602 INTERBIKE
http://forum.arbiter.pl/viewtopic.php?t=1555
 
 
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Skocz do:  

Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group