Fet PWM

[FormerMazda]

Kontaktor kommer användas till riktningen. *spikat*
Har precis samplat en drös MAX626 (och lite annat) från maxim. De är ju så snälla.

Ska ta klura lite snart igen på hur schemat skulle bli. Synd bara att man egentligen inte kan, men försöka ska man ju.

[Pucco]

http://www.allegromicro.com/en/Products ... bers/3941/

Komplett H-bryggedrivning med dom flesta skydden inbyggda. Nästan idiotsäker.
Finns för $3.3 på Digi-Key i stycketal.

[Fagge]

Den H-brygge drivaren ser intressant ut, kan komma till nytta i framtiden!.
Fast i detta fallet så blir det nog både enklare & mer ekonomiskt med ett relä, än att addera ytterligare 18st mosar & 3ggr så många frihjulsdioder för att få samma funktion.

[SvenW]

Enkelhet är givetvis ett stort plus, men en annan sak är att vid 24V 220A så blir det mycket förluster i frihjulsdioderna.
Om man 'kör moppe' dvs fullgas eller tomgång och aldrig mitt emellan, så gör det ingenting, men kör man 10% vinner man mycket i verkningsgrad men full H-brygga.
Troligvis har man utan H-brygga mer förlust i dioderna än i motorn!

[Andy]

Jag har för mig att förlusterna i frihjulsdioderna påverkas av flera olika saker, bl a av diodtypen och dess spänningsfall men ännu mer av switchfrekvensen och längden på kablarna mellan switcharna och motorn. Även hur kablarna är dragna påverkar i viss mån förlusten i dioderna.

[laban12]

Hehe, jag samplade också några MAX626 till min motorstyrning!!
Vad tänkte du för matningsspänning till dem?

[Pucco]

Men skit i LM324 kretsen & kör med LF347 i stället

LF347 är läskig i komparatorkopplingar. Alla JFET op i den generationen har en otrevlig
egenhet att polvända utgången om man driver ingångarna utanför common mode området.
Negativa matningen ingår inte i common mode området, dvs jorden i den föreslagna
kopplingen ingår inte. Att ha den som drivare till mosfetarna är inte att rekomendera.

[FormerMazda]

Håll er i! För här kommer veckans PAINT!

Men först:
*Jag kommer fortfarande bygga en PWM-kontroll av motorn. INTE en H-Brygga.
*Riktning kommer ske med kontaktorer

Men nu, ett schema:


Jag har alltså bestämt mig för att basera det hela på FDP5800 samt MAX626. Av den enkla anledningen att MAX går att sampla, och FDP köper jag här av kille.
Till schemat då, som ni ser så börjar jag med att koncentrera mig på kraftelektroniken. Om man kan säga så?
Och som bilden är ovan tror jag det kan fungera?
Förtydligar:
1: PWM-signallådan = kommer klura på den vid ett senare tillfälle.
2: REG 18V-lådan = en enkel kanske 7818baserad regulator. 18V för att MAX626 klarar det, och FDP5800 får ha max 20V. Då är det väl bra att ligga så högt som möjligt?
3: R9_1-6 = Gatemotstånd. Stod i MAX626 datablad att den kunde man ha om man ville, mer eller mindre. Då ska den vara mellan 5-20ohm. Utlämnar väl den då?
Får jag alla min 6 MAX626 som jag bad så snällt om så kan jag bygga såhär och får då 4A tillgodo som varje GATE kan dra. Får jag bara tre så har jag ändå 2A till varje GATE. Borde räcka om jag fattat rätt?

Ni som kan sånt här, säg om jag är på rätt spår eller så. Går det inte alls med MAX626 och FDP5800 så tipsa om annat. Annars bygger jag gärna med detta då jag så att säga har det klart.

[laban12]

7818 behöver väl ungefär 21v för att må bra. Med 24volt batterispänning hamnar du farligt nära 21v när batterierna är urladdade. Troligt är att du kommer dippa under 21v under hård last. Det går visserligen att lösa med några extra kondingar till 7818matningen men...

Jag funderar lite på att regulera ner mina 24 batterivolt till 12 innan jag skickar dem till MAX626-kretsarna. Minst 10volt gatespänning brukar väl vara okej?

[FormerMazda]

Sant som du säger laban. Och vid kraftig strömförbrukning kan man väl rent av få ett såpass stort spänningsfall så det skiter sig.
Då kör vi med liknande 7812 istället. Alltså 12v istället för 18v.

[SvenW]

FormerMazda:
De där 1000pF kondensatorerna som belastar MAX626'orna gör ingen nytta.
Ta bort dem. Utelämna inte R9 motstånden. Den kapacitiva lasten från transistorerna är så stora att MAX626'orna riskerar att haverera.
Jag har inte lusläst alla datablad, kan ha fel, men gissar att så är fallet.

Vad gäller förlusterna i frihjulsdioderna så är det du själv som avgör om du kan leva med dem. I en H-brygga går strömmen alltid genom en transistor där spänningsfallet är några tiotal millivolt, i ditt schema går strömmen genom dioderna en stor del av tiden, och där är spänningsfallet typiskt 1V. Vid 10% gaspådrag är allså diodförlusten ca 1 volt att jämföra men motor-emk'n som är kanske 2-3 volt. Mycket usel verkningsgrad vid lågt pådrag alltså. Dessutom värmer det upp transistorchipsen som ju innehåller dessa dioder.

[Pucco]

DUNDERKORTIS!



FDP5800 är en NMOS precis som ritat. Source ska kopplas till jord/noll volt och batt 24V till fram/back-kontakten.
Som det är nu så leder frihjulsdioderna alltid och motorn går på full fart.
Kör MAX626 på 12V istället. Onödigt med så många drivare. En enkel drivare per FET är mer än tillräckligt.
1000pF kondingen på utgången ska inte vara där på MAX626. Den är bara typisk last vid testning av kretsen.

Edit:

Motståndet är till för att begränsa strömmen in i gaten. Det påverkar hur snabbt tillslag och frånslag av transistorn blir.
Det finns parasitinduktanser i alla ledningar och om strömderivatan blir för hög så kan det ge transienter och ringningar
på utgången som mycket väl kan förstöra transistorn. Man får balansera snabbheten mot switchförlusten genom att labba
med motståndet. Du kan även bli tvungen att sätta dit en snubberkrets för att dämpa farliga transienter.

[FormerMazda]

Rättade till lite efter vad Pucco sa, så nu borde det stämma.
Tycker jag borde ha sett att dioderna skulle ha lett i den riktningen..

Då, om detta funkar förövrigt, så är det väl bara två frågor kvar:
1: Gatemotståndet? Storlek? Går detta att räkna fram? Jag lyckas inte iallafall..
2: Frihjulsdioden, är den redan med i MOSFETarna? Behöver jag ingen extern då alltså?

Och en ny bild:

[SvenW]

> 1: Gatemotståndet? Storlek? Går detta att räkna fram? Jag lyckas inte iallafall..

För snabbste omslag välj U/R = Max ström som MAX626 tål. Vid måttlig PWM-frekvens är det inte så noga, man kan ta t.ex 10 ohm per utgång. Bäst att inte koppla samman utgångarna direkt, utan att sätta ett motstånd per utgång.



> 2: Frihjulsdioden, är den redan med i MOSFETarna? Behöver jag ingen extern då alltså?

Det beror på hur mycket ström det kan bli. Det är bara att beräkna förlusten i transistorerna. Förlusten i dioderna plus förlusten i R_on. Men externa dioder kan man nog tåla mer ström.

Observera att man också måste beräkna hur mycket värme man kan leda bort.
Maxeffekten som står specificerad i databladet förusätter att transistorn ligger i strömmande vattenbad, och är flera gånger högre än vad som är möjligt i praktiken.

[Pucco]

Du måste fortfarande ha en frihjulsdiod från drain till 24V batt.
Det bästa vore att ha en halv H-brygga för att få bästa verkningsgrad och slippa kyla frihjulsdioderna
eftersom du kan få 50-100W förlust i dom vid halv last.
Det kräver dock mer avancerad drivning med boostrap av den övre drivaren som alltså måste vara flytande.

Gatemotståndet får man labba fram beroende på kopplingen blir rent fysiskt.


Edit: SvenW, du är lite snabbare än mig att svara.