Magisk rök slipper ut ur DC-motorkrets

[ecenier]

Sitter i baksätet på bilen och knåpar lite på de uppdateringar jag tänkte testa när jag får tillfälle.

Det jag lagt till är freewheel-dioder, en snubber över N-Ch, en kondensator över B+ och GND för att jämna ut transienter, och en avkoppling på 100nF över motorn.

Jag valde att lägga snubber-kretsen över Drain-Source på N-channel. Efter att ha läst om det så verkar det som man kan lägga den antingen över "switchen" eller över lasten. Valet verkar bero på om lasten (här motorn) mestadels är i vila eller körs. Eftersom den i princip alltid körs, så valde jag att lägga den över "switchen", dvs N-ch mosfet.

Jag gissar på att du vill byta plats på Q2 och 4,7kohms motståndet...

Jag tror jag har den rätt. Q2 av => R drar upp spänningen till +12V. Q2 på => Gate -12V i förhållande till Source.
... men om du förklarar varför jag skulle flytta på den så kanske jag kan överväga det

Hur ser det här ut då?

power-4th-try.PNG

[ecenier]

En liten uppdatering.

Nu har jag fått det att fungera.

Det som jag ändrat är,

• 1. PWM-frekvensen ändrad till 1kHz
  2. Lött dit en freewheel-diod över motorn (som det fanns lödöar för, men som jag "glömt" löda dit.... underskattade mot-EMK:n för att vara ärlig)
  3. Fortfarande bortkopplad P-Ch-mosfet jag tänkt ska ge mig broms
  4. Bytt från lös elmotor, till en riktig motor som sitter monterad i blibanebilen. Det betyder att det sitter en 100nF keramisk kondensator samt ferritkärna direkt på DC-motorn
  EDIT: 5. Ändrat mosfet från Si4562DY till DMC3021LSD, http://www.diodes.com/_files/datasheets/ds32152.pdf. Den gör att jag har lite bättre marginaler.

Det som fortfarande fattas enligt senaste elschemat ovan är,

• 1. Ingen snubberkrets än
  2. Ingen 10uF-kondensator för att jämna ut transienter
  3. P-Ch mosfet som ska agera broms

1 och 2 verkar inte vara direkt nödvändig enligt nuvarande Oscilloskopmätning över motorn.

3 får jag däremot inte att fungera. Antingen beror det på att mitt elschema för P-mosen är fel, eller så beror det på att jag modifierat PCB:t fel så att ändringen inte stämmer med elschemat.
För visst tänker jag rätt i att, för att en broms ska fungera på DC-motorn, så räcker det med att kortsluta polerna på DC-motorn?
Det är i alla fall det som jag tänker mig att syftet med P-mosen är.

När "Brake" går hög, börjar Q2 leda ström. Det gör att Q1P får en Gate som är -12V i förhållande till Sourcen, och borde således få en mOhm-resistans mellan Drain och Source.
Rätt tänkt, eller har jag otur när jag tänker?

[Marta]

Trevligt att Du komit en bit på väg.

Det skall nog fungera att bromsa den på det sättet Du tänkt.

Se bara upp med strömmen som kan bli ganska så häftig beroende på motor. Såväl trissa som motor kan fara illa av detta. Ett bromsmotstånd med tillräcklig effekttålighet mellan P-ch drain och motorn löser det. Bromsmotståndet skulle även vara till nytta om det blir en period på ett antal nanosekunder då båda trissorna leder vid bromsning. Kanske ett par dioder i serie med emittern på styrtrissan för bromsen skulle förbättra den situationen lite.

Bromsning utan motstånd är inget bra, men i Din applikation är kanske max bromsverkan viktigare än att vara snäll mot hårdvaran. Du har kanske lagt märke till hur många elverktyg stannar med ett fyrverkeri kring borstarna som både syns och hörs. Det är när motorn kortsluts utan motstånd när knappen släpps. Säger också lite om strömstyrkan...

[ecenier]

Tack @Marta för att du tog dig tid att göra en snabbgranskning. Det gjorde att jag fokuserade felsökningen på PCB:t.

I tunnelbanan på väg till jobbet upptäckte jag att jag glömt att kapa en kopparbana på PCB:t i samband med att jag fixade den felvända P-Ch-mosfet:en.
Detta är troligen orsaken till att bromsen inte fungerar. Jag ska kapa kopparbanan och samtidigt sätta dit en resistor för att spara borsten på motorn.

Tack alla för alla bra tips jag fått. Snabb hjälp. Snabbare än jag kunnat testa

Jag kommer med mer uppdateringar när jag testat mer.

[svanted]

för att utveckla bromsningen så är det ju en massa energi som ska tas om hand då man bromsar oavsett metod.
kortsluter man en elmotor på en bil så att det blir däcksläp, är det ju inte är så bra inbromsning.
då kanske en ganska låg bromsresistans och PWM styrning på bromstransistorn kan ge möjlighet till variabel bromsverkan.

[Marta]

Det är nog inga problem med att göra bromsningen enkelt. Antingen med eller utan bromsmotstånd. Tillräcklig effekttålighet för ett sådant motstånd innebär något helt annat än en liten ytmonterad sak. Då bromsverkan och låg vikt/volym nog är viktigare än att spara motorn i racingsammanhang är det en kraftig trissa och direktbroms som gäller i det här sammanhanget. Motorns resistanser och förluster finns där redan och har den massa som krävs för att ta upp effekten.

[ecenier]

för att utveckla bromsningen så är det ju en massa energi som ska tas om hand då man bromsar oavsett metod.
kortsluter man en elmotor på en bil så att det blir däcksläp, är det ju inte är så bra inbromsning.
då kanske en ganska låg bromsresistans och PWM styrning på bromstransistorn kan ge möjlighet till variabel bromsverkan.

För att ge rätt perspektiv: Det handlar om bilbanebilar Scalextric i skala 1:32. Med nuvarande mosfet så är den helt kall efter 20minuters lek med barnen. Vi får se om bromsen ändrar på det

Pwm-broms har jag tänkt på, och finns redan implementerad i andra firmware som fungerar till en Scalextric DPR-modul.

Jag gör en enkel variant som pulsar "Brake".

[ecenier]

Nu har jag kunnat testa om felet jag hittade i morse på väg till jobbet var orsaken till att broms inte fungerade... YES!!! det var det som var problemet, och nu fungerar det!

Just nu har jag 100% broms om man trycker på bromsknappen på handkontrollen. Jag har kört på 14 volt och gasat och bromsat under några minuter utan några problem... med värme i alla fall. Störningar och spänningsspikar är troligen en annan historia
Det kan säkert vara problem med slitage på motor osv., men eftersom det handlar om bilbanebilar så behöver jag nog inte putsa mer på PCB-layouten tror jag.

Det jag ska överväga är om jag ska reducera bromsverkan genom att pulsa "Brake"-signalen, men just nu är det inte så nödvändigt. Det gör jag i så fall i mjukvaran i mikroprocessorn.

Tack alla för hjälpen och för alla goda råd! Jag har lärt mig mycket med den här övningen.
Här kommer en bild på mitt prototypkort och orginalkortet som jämförelse. Det som är gemensamt för korten är kontakten, monteringshålen och bredden på kortet. Kondensatorn ska egentligen vara en Tantal, men den jag fick från ebay var specad till 10V så jag fick gräva i skräplådan efter ett alternativ.
Pinnarna som sticker ut används vid programmering.

IMG_1204.JPG

Mitt kort innehåller även nödvändiga komponenter för att enkelt lägga till framljus, bakljus och bromsljus.
4 LED:ar, 2 framljus och 2 bakljus, är allt som behövs.

[ecenier]

Lite uppdatering.

Jag lödde ihop 2 prototypkort från början. När jag i inlägget ovan rapporterade att det fungerade, visade sig bara gälla den ena modulen.

Efter lite jämförelse, så var det enda som skiljde de två prototypkorten åt att den fungerande hade en 100uF ellyt på ingången till 78L05 och på den ickefungerande bara 10uF.

Efter att ha lagt till en snubber (100Ohm+100nF) över motorn, så ger det effekten att båda modulerna nu fungerar. Inte bara det, jag kan byta ut ellyt-kondingarna till en smd tantal som det var tänkt ifrån början.

@Marta du hade självklart rätt i att en snubber borde varit med i mitt kopplingsschema från början.

[ecenier]

Här sitter module i en riktigt billig leksaksbil från ebay,
https://www.youtube.com/watch?v=RT_QHxUtunY

[ecenier]

En bild på skönheten,

IMG_1229.JPG