Lite hjälp med PWM-motorstyrning

[MadModder]

Jag byggde häromdagen denna pryl på ett veroboard:

2005-10a-004.gif

för att trimma in lagom sprutt på en 12V dränkbar pentrypump från Biltema i pappas båt. Använde en lite mindre konding (C1) för att höja PWM-frekvensen till ca 350Hz istället för 100. Och så använde jag en BUZ11 mosfet istället, som jag hade hemma.
Det fungerade helt perfekt, till en början.
Trimmade in hastigheten, och pappa slog av och på pumpen några gånger. Men efter några gånger gick den bara en bråkdel av en sekund vid varje påslag och dog sedan. Det lät som pulsbreddsförhållandet snabbt sjönk ned till 0% hela tiden. Samma sak vid varje av/på av pumpen. Och 555:an blev varm. Det borde den väl ändå inte bli? Trimmade upp till 100% och pumpen var på hela tiden. Tog bort kortet och kopplade ihop som det var innan och pumpen pumpade på för fullt.
Nu har jag inte haft tid att undersöka vad som gått sönder, men ser ni något uppenbart i schemat som fattas?

Kanske ett litet motstånd i serie till gaten.
Jag funderade på någon biffigare filterkonding på inkommande matning, och sen en likriktardiod tvärs över motorn.
Jag tyckte först att det borde ju räcka med den som sitter i mosfeten, men den skyddar ju bara just mosfeten, och leder negativa spikar ner till jord som kan skada 555:an kanske?
Det är ju lite resistans i kablarna bort till batteriet så det kan möjligen bli negativa spikar.

Kanske ska jag byta taktik och köpa en ställbar buck-omvandlare från Kina istället, och samtidigt bli av med PWM-oljudet?

[H.O]

Hmm, jag har inte 555-kretsens samtliga applikationsexempel i huvudet och jag låtsas inte förstå hur alla fungerar men borde inte MOSFET'en drivas från 555-ans utgång istället för DIS-pinnen?

EDIT: Kollade databladet på 555. DIS-pinnen är i "sync" med utgången men öppen kollektor istället för push-pull så det BORDE såklart fungera som det är ritat (i det hänseendet i alla fall). Men att driva gaten hög genom 10k känns väldigt högt....

[Icecap]

Finns det ingen snubber över motorn? (Diod eller RC).
I annat fall kan MOSFET'en ta stryk och det händer ganska ofta att det då skjuter igenom gaten. Detta är en anledning till att alltid ha ett gatemotstånd.

Självklart ska gaten även drivas av utgången! Och till detta är det viktigt att det verkligen är den gamla 555 och inte den nya ISM7555, helt enkelt för att drivförmågan på utgången behövs.

[MadModder]

Det är inte alls så självklart. Det finns två lösningar.
Q har en totempåleutgång, vilket behövs för att växelvis ladda upp och ur C1 utan en pullup. DIS har en öppen kollektor-utgång.
Hälften av alla scheman använder den här lösningen, och hälften med pin 7 och 3 växlade, och lite annorlunda kopplat. Det går dock åt lika många komponenter.
Det borde inte bli någon större skillnad på resultatet.
Nu valde jag den ena lösningen bara.

Men annars då?

Jo 10k kanske är väldigt högt. Nu är ju dock gaten spänningsstyrd och inte strömstyrd.

Det blev lite resonans i vattenbehållaren pga PWM-frekvensen. Hur högt kan man gå innan man börjar lida av för hög impedans i motorlindningarna?

[H.O]

> Jo 10k kanske är väldigt högt. Nu är ju dock gaten spänningsstyrd och inte strömstyrd.

Sant, men den (gaten alltså) är också, beroende på vald MOSFET mer eller mindre kapacitiv och denna "kondensator" måste laddas upp när MOSFET'en "slås på" och laddas ur när den "stängs av". Ju högre resistans du har i serie med gaten desto längre tid tar det - så klart. I det här fallet får du "extremt" långsamma tillslag och snabba frånslag. Men, som sagt, jag kan inte säga hurvida det ÄR ett problem, jag bara tyckte det såg "konstigt ut"....

EDIT: Typisk PWM-frekvens i PMDC-servo drivare är 20-50kHz. Några hundratals hertz är riktigt långsamt.

[hcb]

>Nu är ju dock gaten spänningsstyrd och inte strömstyrka.

Förvisso, men när gate-kapacitansen skall laddas upp (och ur) går det ändå en hel del ström.

[Leon23]

Lägg till en frihjulsdiod parallellt över motor så tror jag det räcker

[Tekko]

Och mata 555 med en spänningsregulerad 10-12V så att den är fri från de transienter motorn skapar.

Ja minimum 10V såvida du inte använder en logic level mosfet, vilket 5V räcker.