Effektsteg för PWM motorstyrning 12v 30A - HUR?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
laban12
Inlägg: 1199
Blev medlem: 17 april 2008, 16:01:56
Ort: Stockholm

Effektsteg för PWM motorstyrning 12v 30A - HUR?

Inlägg av laban12 »

Jag skulle vilja mjukstarta motorerna i grabbens elbil.
Det är två stycken med en sammanlagd effekt på ~300W, avsäkrat till 30A.

Starkströmsprylar är inte alls min påse och jag har fixat kretsen som ordnar PWM:en.
Trådarna som skulle gå till motorerna har jag plockat ner till TTL-nivåer och matat på två ingångar på AVR:en (fram, back) och utgångarna består av en Fram/Back som ska dra två reläer för polvändning (Detta grejar jag), och en utgång som PWM modulerat (20khz - är det vettigt?) stiger från 0 till 100% på 3 sekunder.

Kvar är då det som sitter mellan min PWM och motorerna... ¨

Hjälp?
peter555
Inlägg: 6047
Blev medlem: 12 februari 2006, 10:02:22

Inlägg av peter555 »

Sök lite på H-brygga här så får du massor med ideer.
laban12
Inlägg: 1199
Blev medlem: 17 april 2008, 16:01:56
Ort: Stockholm

Re: Effektsteg för PWM motorstyrning 12v 30A - HUR?

Inlägg av laban12 »

okej. Tack.
Jag har sökt och läst.

MEN:
Jag vill INTE ha en H-brygga, det är överkurs när jag redan har reläkopplingen klar för fram och back. Och det blir dyrare att köpa fler trissor etc. Plus att det blir en mer kompicerad design och således lättare att det smyger in fel.

De flesta trådar jag hittade handlade om små strömmar. Jag vill veta hur jag omvandlar 0-100% till en HÖG ström. Och jag vet inte om MOSFET är de bästa kretsarna då de behöver typ 10v för att lira, och jag måste räkna med att laddningen kan sjunka under 10 och det ska vara funkis ändå.
peter555
Inlägg: 6047
Blev medlem: 12 februari 2006, 10:02:22

Inlägg av peter555 »

Den koppling du är ute efter finns också diskuterad i många trådar ofta under rubriken H-brygga, motorstyrning etc.
rehnmaak
Inlägg: 2204
Blev medlem: 13 december 2005, 01:43:41

Inlägg av rehnmaak »

Principen är väl att du skickar in din pwm-signal på gaten till en tillräckligt stor mosfet. Sedan behöver du en gate-driver mellan som kan ge skapligt med ström för att inte mosfet:en ska ligga i linjär regim för länge samt att få upp nivåerna så att transistorn bottnar ordenligt.

Parallellt över motorn behöver du en snabb diod tex en schottky som klarar märkströmmen kontinuerligt. En snabb diod är nödvändig för att transienter inte ska döda mosfeten. Man kan även behöva en RCD snubber för att ta hand om läckinduktanser i kretsen.

Sedan är det en hel vetenskap att få kylningen av halvledarna tillräcklig, det är oftast otillräcklig kylning som knäcker halvledarna.
Användarvisningsbild
MNorrgren
Inlägg: 5994
Blev medlem: 27 maj 2005, 16:09:10
Ort: Sjöbo, Skåne

Inlägg av MNorrgren »

http://www.cpemma.co.uk/pwm_erg.html

Jag kör det schemat till en R/C-motor. Den drar i stil med 30 amp utan större problem.
Jag kör med detta schemat, fast med en ändring. Såklart.

Utgångstransistorerna.

Jag har fyra st effektmosfetar parallellt kopplade direkt till OP'n. Vilket funkar fint.
Detta är för min motor men det borde gå till fler också.
probe
Inlägg: 282
Blev medlem: 2 februari 2008, 21:04:26
Ort: Stockholm

Inlägg av probe »

Halvbrygga skulle jag rekomendera ändå för att få ner diodförlusterna så att du kör med aktivt frihjul, men går bra med rejäl diod också - dock som någon skrev - det blir mycket värme i dioden.... och stora dioder är inte alltid tillräckligt snabba så en RC snubber är nog nödvändigt - det går att räkna på det om du har valt övriga komponenterna.
Användarvisningsbild
Andy
Inlägg: 5893
Blev medlem: 26 september 2004, 18:24:52
Ort: Södern

Inlägg av Andy »

Här finns en ganska bra sida i ämnet: http://www.4qdtec.com/pwm-01.html
Användarvisningsbild
kimmen
Inlägg: 2042
Blev medlem: 25 augusti 2007, 16:53:51
Ort: Stockholm (Kista)

Inlägg av kimmen »

Den där sista länken hade en bra förklaring också varför man behöver en kondensatorbank på ingången. :) Dioden borde inte vara nåt jätteproblem, spänningen är ju låg så schottky går att använda och har lågt spänningsfall. Det lär inte blir mer än 20-30W i värsta fall som ska kylas bort från den och det är inte i ett normalt driftsfall det.
probe
Inlägg: 282
Blev medlem: 2 februari 2008, 21:04:26
Ort: Stockholm

Inlägg av probe »

Inga problem att kyla 20-30 W? Visst går det, men inte utan att det gör lite ont.... Ett litet tips om det är thermisk belastning som bara inträffar undantagsvis - underdimmentionera kylningen och övervaka temperaturen på kylelementet istället så att kretsen stannar om det för för varmt - ringa obehag, mindre och trevligare kontruktion, billigare och dessutom så pajar man inga komponenter, det enda som händer att funktionen uteblir om det ovanliga driftfallet uppkommer och allt fungerar igen när det har svalnat...
Användarvisningsbild
kimmen
Inlägg: 2042
Blev medlem: 25 augusti 2007, 16:53:51
Ort: Stockholm (Kista)

Inlägg av kimmen »

Ja det låter som en bra idé, det är ju just vid lågt pådrag och tung belastning som det kommer bli stora förluster i dioden. En liten fläkt går ju annars. Diodkylflänsen i ett PC-aggregat ligger kring 30W i förluster så med fläkt är det inget större problem.

Synkron likriktning hade förstås varit trevligare men om det är shuntmotorer eller permanentmagnetiserade motorer så kan det bli inressant när man släpper på gasen i full fart och motorn kortsluts med magisk rök som följd. Strömbegränsning behövs i det fallet. Även ganska noggrann koll på matningsspänningen till den övre drivaren. Borde dock inte vara något problem med seriefältmotorer om jag tänker rätt. Kortsluter man en sån borde inte flyta någon ström då eventuell ström i fel riktning avmagnetiserar motorn.

edit: glömde ett ord!
laban12
Inlägg: 1199
Blev medlem: 17 april 2008, 16:01:56
Ort: Stockholm

Inlägg av laban12 »

Andy skrev:Här finns en ganska bra sida i ämnet: http://www.4qdtec.com/pwm-01.html
Tack! Den här länken var ju grym!
Finns det någon som kan tipsa om en lämplig MOSFET-transistor för en sådan här applikation?
I ovanstående tipsade de ju om BUK455 men den har utgått på ELFA! :(

(alternativt om någon känner till annan butik som säljer buk:en, men jag föredrar ELFA som ligger ett stenkast bort!)
Användarvisningsbild
kimmen
Inlägg: 2042
Blev medlem: 25 augusti 2007, 16:53:51
Ort: Stockholm (Kista)

Inlägg av kimmen »

IRFZ48V skulle kunna funka rätt bra, c:a 10W förlusteffekt vid 30A pga. ledningsförluster vid rumstemperatur. Dock så ökar ju onresistansen med temperaturen så det kan nog bli uppåt 15-20W med en sån. Två i parallell sänker förlusten till hälften. Så länge man håller switchfrekvensen relativt låg så är switchförlusterna inget man behöver oroa sig för.

IRF3704 eller IRF3706 (som är ganska bra redan vid 5V på gaten) ser ännu trevligare ut men med bara 20V Vdss så är en tight låginduktiv layout mycket viktig om man inte vill plåga transistorn. En sån har lika låg onresistans som två IRFZ48 parallellt.

Tips på frihjulsdiod: Norpa 5V-likriktaren ur ett skrotat PC-nätaggregat 8) MBR4045WT eller MBR6045WT skulle passa rätt bra om man vill köpa på ELFA, kanske finns andra också. Förlusteffekten blir visst bara 10-15W så jag överdrev en del från början.

Eller tänkte du bygga den med mosfet som frihjul? (längst ned på sidan)
laban12
Inlägg: 1199
Blev medlem: 17 april 2008, 16:01:56
Ort: Stockholm

Inlägg av laban12 »

Den ser onekligen bra ut på pappret. Jag tror att det finns en fördel att använda två parallellkopplade, om inte annat så för att jag får större yta mot kylflänsen!

Det blir nog en fälteffekt även som frihjulsdiod. Jag funderar på att pröjsa 150 pix för att regga mig på den där sidan för att få tillgång till deras övriga designtips. Det verkar onekligen vara en rätt bra sida med genomtänkta konstruktioner.
Användarvisningsbild
kimmen
Inlägg: 2042
Blev medlem: 25 augusti 2007, 16:53:51
Ort: Stockholm (Kista)

Inlägg av kimmen »

Vilken sorts motor har du?
Skriv svar