Схема "безопасного" Включения Двигателя Постоянного Тока.

[PsyWhat]

Суть такая: есть мощный коллекторник, питается от 7 - 16 вольт постоянного тока(Аккумуляторная батарея, с токами до 30C(4 последовательных банки, 1.1Ah), могут быть и другие батареи, но диапазон напряжений остается такой), пиковый ток(при старте, или блокировке) до 20А, в "штатной" работе 5 - 9А, управляется он мощным мосфетом(хексфетом)(например IRL3705N), который в свою очередь управляется драйвером(он управляется микроконтроллером).

Крутится мотор только в 1 направлении, соотв реверс не нужен.

А теперь вопрос:

Как правильно включать данный двигатель через мосфет, и не бояться "обратных" токов от мотора(мосфет закрывается, мотор крутится, вырабатывает эннергию, вдобавок еще токи от индукции)?

Как уменьшить импульс тока через транзистор при старте двигателя?

И как сгладить шим от транзистора, что бы не было звука от мотора?

Добавлю еще, если вместо двигателя другая индуктивная нагрузка, полагаю схема другая?

Изменено 16 октября, 2015 пользователем PsyWhat

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Jeer]

1. ШИМ-ом управлять разгоном двигателя по ограничению тока.

2. Частоту выбрать выше звукового диапазона.

3. Торможение сделать динамическим ( резистор + ключ )

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[IMXO]

1. ШИМ + косой мост... получаем рекуперацию энергии в АКБ (а для вашей схемы диод параллельно двигателю на пиковый ток)

2. плавное увеличение длительности импульса ШИМ

3. никак, только увеличить частоту ШИМ

4. зависит от того что хотим от нагрузки

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[PsyWhat]

1. ШИМ + косой мост... получаем рекуперацию энергии в АКБ (а для вашей схемы диод параллельно двигателю на пиковый ток)

2. плавное увеличение длительности импульса ШИМ

3. никак, только увеличить частоту ШИМ

4. зависит от того что хотим от нагрузки

1. ШИМ+косой мост, можно по подробнее?(погуглил, косой мост выдает одни сварочные аппараты, может он как то по другому называется?) рекуперация чревата разбалансированием банок и возможно летальному исходу батареии(литий(ион, полимер, ферум)), не говоря о повреждении оборудования, а городить схему зарядки с балансиром не универсально, дорого. А диод анодом в какую сторону цеплять? к плюсвому контакту двигателя или минусовому? Какие параметры должны быть у диода(1 ампер ток?, 20+ вольт?, сверхбыстрый?)?

3. Увеличив частоту ШИМ получим больше переходных стадий транзистора, увеличим тепловыделение к тому же еще и затраты тока на зарядку разрядку, да и на индуктивное сопротивление обмоток вроде как должно повлиять, после выпрямителей ставят сглаживающие контуры, такое не подойдет?

4. Нагрузкой будет бесколлекторный двигатель, а еще реле(тут токи будут на много меньше, но все же).

[IMXO]

1. ШИМ+косой мост, можно по подробнее?(погуглил, косой мост выдает одни сварочные аппараты, может он как то по другому называется?)

так и называется... смысл в том что индуктивная нагрузка подключается к питанию через диагональ верхний и нижний ключ одновременно, при закрытии ключей энергия накопленная в индуктивности возвращается в источник питания через другую диагональ в которой стоят диоды... средний ток возврата не превышает половины среднего тока нагрузки... те если ДПТ в номинале 10А , средний ток 5А , ток рекуперации <2,5А

[PsyWhat]

1. ШИМ+косой мост, можно по подробнее?(погуглил, косой мост выдает одни сварочные аппараты, может он как то по другому называется?)

так и называется... смысл в том что индуктивная нагрузка подключается к питанию через диагональ верхний и нижний ключ одновременно, при закрытии ключей энергия накопленная в индуктивности возвращается в источник питания через другую диагональ в которой стоят диоды... средний ток возврата не превышает половины среднего тока нагрузки... те если ДПТ в номинале 10А , средний ток 5А , ток рекуперации <2,5А

По поводу параллельного диода, как его ставить(полярность) и какие у него должны быть параметры?

[IMXO]

номинальный ток = пиковый ток нагрузки...

обратное напряжение > напряжения питания...

чем быстрей тем лучше...

ЗЫ прекращаем нарушать правила форума П2.9 !!!

ЗЫЫ косой мост:

[koms45]

Можно из шуруповерта выдрать (или купить).

[PsyWhat]

Набросал схему, ничего лишнего, вот так все должно работать?

p.s. забыл подтянуть входы кнопок на землю.

p.p.s. драйвер мосфета можно заменить на драйвер нижнего плеча(Low Side Driver) в целях удешевления сборки?

Пользуетесь Proteus? Не подскажите как там напряжение со стабилизатора направить на микроконтроллер? А другое напряжение направить в драйвер явно(иначе при неявном подключении либо драйвер недопитывается, либо микроконтроллер перепитывается)

Можно из шуруповерта выдрать (или купить).

Тут все движется к "серийному" производству, а у меня денег не хватит, шуруповерты разбирать =)

Изменено 17 октября, 2015 пользователем PsyWhat

[ZAPAL]

Суть такая: есть мощный коллекторник, питается от 7 - 16 вольт постоянного тока

Назначение двигателя какое.. какой режим работы..

расскажи что он будет делать, диапазон регулирования напряжения, частота запусков и тому подобное..

ЗЫ. например для вентилятора - достаточно простой релюшки и пускового резистора..

нагородили тут огородов...

[PsyWhat]

1. Двигатель будет вращать шестерни, которые двигают нагрузку.

2. Напряждение от аккумуляторных батарей, 7 - 16 вольт(литий ион, литий полимер и т.д.), запускаться будет по разному, время включения 0.1 - 10 секунд, с небольшими перерывами.

[IMXO]

Набросал схему, ничего лишнего, вот так все должно работать?

это не работает

как там напряжение со стабилизатора направить на микроконтроллер? А другое напряжение направить в драйвер явно(иначе при неявном подключении либо драйвер недопитывается, либо микроконтроллер перепитывается

никак... а ваши додумки из-за кривой схемы....

[ZAPAL]

время включения 0.1 - 10 секунд, с небольшими перерывами.

поконкретнее можно?... зачем запуск в течение 10 секунд? Цель, задача.??

много раз сталкивался с ситуацией - когда ничем не обоснованная блажь - озадачивала форм на несколько суток.

потом выяснялось - что нужно было просто печную заслонку открыть.. с помощью ШИМ от мощного микроконтроллера....

[PsyWhat]

это не работает

А что в схеме не так? Диод не в ту сторону повернут?

никак... а ваши додумки из-за кривой схемы....

Опять же, что с ней не так?

поконкретнее можно?... зачем запуск в течение 10 секунд? Цель, задача.??

время НА которое включается двигатель, то есть время его работы во включенном состоянии.

много раз сталкивался с ситуацией - когда ничем не обоснованная блажь - озадачивала форм на несколько суток.

потом выяснялось - что нужно было просто печную заслонку открыть.. с помощью ШИМ от мощного микроконтроллера....

микроконтроллер в данной схеме нужен для того, что бы управлять этим двигателем, драйвер нужен соотв для того, что бы быстро заряжать/разряжать ключевой мосфет, стабилизатор напряжения нужен для того, что бы микроконтроллер мог запитываться 5в, единственное, что меня интересует, как защитить ключевой транзистор IRL3705N от токов, которые будут идти от мотора, когда он закрыт, и желательно что бы это занимало как можно меньше физического пространства на схеме.

[IMXO]

вы мосфет включили повторителем напряжения

[proba]

А что в схеме не так?

Для начала мотор вместе с диодом перенесите в стоковую цепь.Исток на общий минус .

Драйвер должен обеспечить на затворе размах сигнала от 0 до12в.

Изменено 17 октября, 2015 пользователем proba

[IMXO]

у него мосфет с лог.уровнем , 5в достаточно, с остальным согласен...

[ZAPAL]

время НА которое включается двигатель, то есть время его работы во включенном состоянии.

Как я понял - режим пуска - наиприметивнейший.. чуток ограничить ток..

Чем не устраивает режим пуска с простым 1 Омным резистором.. и потом зашунтировать - либо реле. либо транзистором..

Или без программируемых микроконроллеров - мы болванку в 200 грамм раскрутить уже не в состоянии??

[proba]

5в достаточно

угу недоглядел....

[PsyWhat]

у него мосфет с лог.уровнем , 5в достаточно, с остальным согласен...

При включении его источником питания 5в он начинает жутко греться, за 1 секунду уже до 100 радиатор разогревается

вы мосфет включили повторителем напряжения

это мосфет драйвер, TC4420

[IMXO]

а ты что-то другое ожидал?

это мосфет драйвер, TC4420

и что это меняет?

[PsyWhat]

Для начала мотор вместе с диодом перенесите в стоковую цепь.Исток на общий минус .

Пофиксил

Драйвер должен обеспечить на затворе размах сигнала от 0 до12в.

Что значит размах сигнала от 0 до 12в?

Этот драйвер при подаче на IN логической 1 закрывает "разряжающий" контур, и открывается "заряжающий", на затвор подается ток до 6А с напряжением источника питания драйвера, при лог 0, закрывается заряжающий и открывается разряжающий мосфет, который разряжает затвор с такими же токами.

добавил текущую схему, с паралельными диодами(для увеличения их мощности)

а ты что-то другое ожидал?

А что я сделал не так?

Если он включается напряжением 5в то он не должен греться, как будто он не открыт. При 7 вольтах он открывается полностью и не греется.

[IMXO]

ну вот теперь почти все правильно...

остались мелочи

к минусу батареи прибить заземление, иначе могут быть глюки симуляции

и диоды заменить на шоттки 18TQ045

а по нормальному вообще выкинуть батарею, оная не нужна...

поставить терминал +12v и вместо ваших логик_соплей поставить дефолтный терминал

[ZAPAL]

остались мелочи

к минусу батареи прибить заземление, иначе могут быть глюки симуляции

Ничего личного.. просто приколола инфа.. понимаю что симуляторы.. но хохотнул...

Сколько у нас в стране шуруповертов - без прибитого заземления.... Ужасть..... Работают...

Штирлиц задумался..

[IMXO]

но хохотнул...

хохотушки начинаются позже когда пытаются подобные схемы запихнуть в трассировщик платы... и получают стабилизаторы отдельно от питания МК и еже сним...