Styra elektriskt gasspjäll med PWM-styrning

[farbrorvattenmelon]

http://www.safetyresearch.net/Library/B ... RUBBED.pdf

Läs ovanstående pdf.
Om inte ens Toyota får det rätt och dessutom orsakar spill av människoliv så är det nog inte ett lämpligt projekt för en man.
Jag brukar inte ge pekpinnar, men just styrning av gasspjäll är kraftigt säkerhetskritiskt.

[Janson1]

Ok, allt görs på egen risk eller som det ofta står i amerikanska filmsnuttar: Prova inte detta hemma...
Nog om varningar och pekpinnar, det är inte min grej.
En mosfet transistor passar alldeles utmärkt ihop med Arduinon som den är (vid låga frekvenser skall väl tilläggas) Själva gaten är spänningsstyrd och man bör ha ett bottenmotstånd (pulldown) på gaten som säkerställer att transistorn blir näst intill oändlig i motstånd mellan drain och sorce vid off. Den transistorn jag använder behöver 3-4 volt på gaten för att leda, eftersom Arduinon ger 5 volt så kommer den att leda utmärkt. IRFZ44N är en N-channel hexmos och den reglerar mot minus (jord). Detta innebär att man först spänningsätter en tex spole med 12 volt och reglerar sedan nersidan mot transistorns drain-source. Dom flesta mos-transistorer är känsliga för ESD och även små överspänningar så därför är det viktigt med skyddsdioder över spolar, motorer etc för att inte slå sönder transistorn. Jag har faktiskt aldrig råkat ut för trasig mostransistor dom senaste 20-30 åren... Just att dom är spänningsstyrda och inte strömstyrda som "vanliga" bipolära transistorer så passar dom ypperligt till microprocessorer ganska direkt. Vid högre switchfrekvenser så måste man kanske bygga ett push-pull slutsteg mellan processor och mostransistor då gaten börjar gå tungt i omslagen pga dess gate kapasitans. Allt detta finns nog att läsa om men till mina tillämpningar så har detta inte varit nåt problem...

[farbrorvattenmelon]

Vad händer med spjälläget om mosfeten går sönder ledande?

[Janson1]

Det är väl samma som på bilen, det blir fullt spjäll, potarna indikerar fullt men gaspedalen indikerar 0 så den skall stängas av och spotta ut sig en felkod, ja felkod är kanske lite överkurs på ett hembyggt system...

[EPG]

Man får förmodligen testa sig fram hur många millisekunder som gaspedalen kan diffa mot spjälläget för det kommer ju alltid att vara en viss fördröjning. Blir tidsdifferensen för hög så får man väl klippa strömförsörjningen med ett relä eller nåt.

[hummel]

http://www.safetyresearch.net/Library/B ... RUBBED.pdf

Läs ovanstående pdf.
Om inte ens Toyota får det rätt och dessutom orsakar spill av människoliv så är det nog inte ett lämpligt projekt för en man.
Jag brukar inte ge pekpinnar, men just styrning av gasspjäll är kraftigt säkerhetskritiskt.

Jag vet att i projekt jag varit med i så man fått gapa högt för ha någon typ av säkerhet. Men detta är helt galet att ett så stort företag som Toyota inte lägger resurser på kvalitet.

Undrar hur Boeing gör med redundans och kvalitet i sina säkerhetskritiska system?

[farbrorvattenmelon]

Jag ser din smiley där.
Men ja vi ser ju hur det gått med MCAS på 737 MAX.

Mitt lästips får bli Peter Lemmes blogg Satcom Guru om du inte redan läst hans artiklar, sakligare info är svår att finna.

https://www.satcom.guru/

[EPG]

Dom flesta mos-transistorer är känsliga för ESD och även små överspänningar så därför är det viktigt med skyddsdioder över spolar, motorer etc för att inte slå sönder transistorn.

Bör man sätta skyddsdioden mellan spänningsmatningen för spolen och jord (source) eller parallellt med lasten bara (spänningsmatning och drain)?

[Janson1]

Generellt sett så nära spolen som möjligt, men det är inte alltid det bästa alternativet. Dom styrboxar som jag har arbetat med har dioden mellan drain?, mittenpinnen på mostransistorn och sen till + 12 volt. Detta blir över spolen men i boxen.

[EPG]

Jag övervägde ett tag att lösa det hela med enbart hårdvara, alltså att signalen från gaspedalen går in i en 555-krets som i sin tur styr MOSFETen.
Dock när jag analyserade signalen på min 9-5:a med hjälp av oscilloskop så visade det sig att signalen går inte från 0-100% duty cycle utan snarare mellan 15-35% (cirka).
Visst, det går väl att finjustera det hela genom att man sätter potentiometrar som man kan finjustera med men vi får se om jag orkar fördjupa mig så mycket.
Frekvensen ligger dock stabilt på 598-600Hz oavsett hur mycket man gasar.

Spänningen (PtP) ligger på cirka 13,5V enligt oscilloskopet men på 1,5 -4V enligt min gamla Fluke 177, jag väljer dock att lita på oscilloskopet eftersom att jag gissar att mitt mätinstrument aldrig designades för att mäta så pass höga frekvenser som 600Hz och deffinitivt inte fyrkantsvåg heller.

Jag skulle kunna tänka mig att eftersom att det räckte med knappt 5V för WOT (fullgas) på bänk så räcker det därför med en duty cycle på under 40% för samma resultat om drivspänningen istället är 12V.

Tomgång respektive WOT enligt oscilloskop:

Tomgång.PNG

WOT.PNG

Jag har kollat runt lite och det verkar ju som att de flesta kör med IRFZ44N till detta så det får nog bli det för mig också.
Nu är bara frågan vad för schottkydiod jag ska välja som flybackdiod här.

[Janson1]

Jag kör faktiskt med gammal vanlig 1N5408 diod och det har nu funkat. Jag hade problem i början med vad jag tror kinesiska dioder som var fel på , dom var schottkydioder men är numera slängda, allihopa.

[EPG]

http://www.safetyresearch.net/Library/B ... RUBBED.pdf

Läs ovanstående pdf.
Om inte ens Toyota får det rätt och dessutom orsakar spill av människoliv så är det nog inte ett lämpligt projekt för en man.
Jag brukar inte ge pekpinnar, men just styrning av gasspjäll är kraftigt säkerhetskritiskt.

Var det inte det där som man hade problem med på grund av att man hade börjat att använda blyfritt lödtenn i produktionen?
Jag har för mig att läraren på någon lödkurs jag gick för några år sen sa något om det och man därför var tvungen att gå tillbaka till vanligt blyat igen.

[EPG]

Jag kör faktiskt med gammal vanlig 1N5408 diod och det har nu funkat. Jag hade problem i början med vad jag tror kinesiska dioder som var fel på , dom var schottkydioder men är numera slängda, allihopa.

Finns det nåt bra sätt att mäta flybackströmmen på en spole?
Jag menar ett oscilloskop kan ju bara mäta spänning lixom.

[svanted]

man brukar säga att flybackströmmen är lika stor som den ström som driver spolen,
under en oändligt kort tid efter att trissan stryps.
sen sjunker den exponentiellt..
hur snabbt beror på spolens induktans.
om flybackdiod saknas kan den i teorin bli oändligt stor, om impedansen är typ oändlig...
det är den ju inte, men tillräckligt hög kan det bli miljoner volt...
teslaspole typ...

[Hedis]

Det är ju en vanlig DC-motor i spjället om jag minns rätt, sedan används dom dubbla spjällpotentiometrarna för återkoppling till T7.

Vad du nog behöver göra är att bygga en closed-loop reglering med gaspotentiometrarna som inparameter, PWM-frekvens på 600hz och sedan styra pulsbredden tills önskad spjällvinkel är uppnådd.

En fast PWM kommer nog inte lira så bra när det börjar flöda luft mot spjället som både vill öppna och stänga det beroende på lastfall.

Testa att mäta med oscilloskopet på motorn till spjället samtidigt som du putter lite på spjällskivan med fingret.