Разбор силовой части для ШИМ на 15А

[Druha]

Здравствуйте дорогие друзья. Требуются ваши рекомендации в некоторых специфических моментах, которые мне не понятно - как лучше решить. Итак - требуется управление РЧВ моторчиком 12V 15A постоянного тока. Казалось - что может быть проще - таймер 555 + полевики на выход, схем навалом.....  но я столкнулся с некоторыми трудностями.

По началу выбрал в качестве выходных транзисторов FGPF4536 (пластиковая петля крепления) а моторчик включил между плюсом питания и транзистором. В результате пришлось ставить могучие фильтра питания дабы не дымил моторчик и не горели 555 ( несколько штук спалил) . Такое решение работало отлично, но схема получилась громоздкой. Хотелось выполнить компактнее.

В итоге я подключил моторчик между транзистором и массой. А транзисторы взял WFP85N06 (металлическая петля крепления).Завел питание на транзисторы только через радиатор, не припаивал, только прикрутил винтом. И избавился от больших фильтров.  Всё получилось красивше, схема работает, но греется неприемлемо. При чем греется и винт крепления радиатора к шине питания на плате.

 Посоветуйте пожалуйста - как лучше выполнить силовой конструктив. 

 

FGPF4536.pdf

WFP85N06.pdf

[Реклама]

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

[mvkarp]

Вы описываете что-то невероятное про дым из моторчика при его номинальном питании.

Давайте начнем с полной схемы как управления, так и питания. Что используется в качестве питания?

[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

[vas320]

Вот вот дым то откуда ?

Почему такой странный выбор  FGPF4536 - IGBT транзистор 220 Амперный 360 Вольтовый -у них же падение напряжение около 1 Вольт

А каким образом ты n-канальный транзистор WFP85N06   включил так что моторчик на минусе сидел ?

Давай схему выкладывай и опиши от чего питаешь , длину проводов питания и тд

А микросхему нужно питать хотя бы через простейший развязывающий RC фильтр

[Реклама]

Hongfa для различных применений в Компэл. Большой выбор в наличии!

Компания HONGFA - это не только крупнейший в мире производитель электромеханических реле, но также производитель конденсаторов, вакуумных прерывателей, трансформаторов и низковольтного коммутационного оборудования. На складе КОМПЭЛ регулярно поддерживаются около 100 самых популярных позиций электромеханических реле. Реле Hongfa могут заместить многие изделия производства недоступных брендов. Подробнее>>

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

[Григорий Т.]

Диод параллельно моторчику поставил?.

[Реклама]

Тренды и лучшие решения для разработки зарядных станций в России

К 2029 году в России прогнозируется увеличение числа зарядных станций до 40 000. При этом отечественный рынок электротранспорта имеет климатические, потребительские и географические особенности. Для успешной разработки и построения инфраструктуры станций заряда в России идеальным вариантом является использование решений и электронных компонентов китайских производителей – лидеров индустрии электротранспорта и возобновляемой энергетики, которые уже представлены в КОМПЭЛ. Подробнее>>

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

[Druha]

1 час назад, mvkarp сказал:

дым из моторчика при его номинальном питании.

ничего невероятного не вижу. Схема то импульсная. Дым был пока не воткнул параллельно мотору диод и электролит.

 

1 час назад, vas320 сказал:

Почему такой странный выбор

взял просто из того что было под рукой. при том работало так то хорошо.

1 час назад, vas320 сказал:

n-канальный транзистор WFP85N06   включил так что моторчик на минусе сидел

ну вот так и включил. Если загуглить "шим на полевике" то можно заметить что транзисторы стоят какие куда угодно. и если с биполярами направление движения тока более чем ясно, то с полевиками у меня путаница - какие и как ставить.

вот. в верхнем варианте выбросы с моторчика весьма велики прямо в шину питания. Приходится их фильтровать. Во втором варианте выбросы минимальны. И моторчик крутится даже при минимальном положении движка регулировочного резистора.

Я совершенно не учел подбор частоты ШИМ. Как с этим быть - не знаю.

 

1 час назад, vas320 сказал:

от чего питаешь , длину проводов питания и тд

отлаживаю схему на БП ТСТ 12-5. провода 1 метр с крокодилами. 

финальный тест на АКБ 12В 60Ач провода примерно метр диаметром 5мм

Изменено 21 сентября, 2016 пользователем Druha

[Реклама]

Секреты депассивации литиевых батареек FANSO EVE Energy

Самыми лучшими параметрами по энергоемкости, сроку хранения, температурному диапазону и номинальному напряжению обладают батарейки литий-тионилхлоридной электрохимической системы. Но при длительном хранении происходит процесс пассивации. Разберем в чем плюсы и минусы, как можно ее избежать или уменьшить последствия и как проводить депассивацию батареек на примере продукции и рекомендаций компании FANSO EVE Energy. Подробнее>>

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

[Григорий Т.]

С конденсатором параллельно мотору у вас уже не ШИМ, а чёрт знает что.

 

[Druha]

1 минуту назад, Григорий Т. сказал:

чёрт знает что.

по подробней пожалуйста.

[sanya110]

Конденсатор интегрирует импульсы, потому ШИМ - уже не ШИМ.

[Григорий Т.]

Куда подробней? У вас транзистор нагружен на короткое замыкание, по сути.

[Druha]

это только в нижнем варианте или в обоих ?

[Григорий Т.]

В обоих. Конденсатор не нужен, только диод.

[Druha]

хорошо, но в первом варианте у меня выбросы по 50В, как с ними бороться ?

[Григорий Т.]

А для нижнего варианта нужна вольтодобавка для управления затвором. Так что, вариант у вас один. И не нужен фильтр для движка, только для схемы управления.

Только что, Druha сказал:

у меня выбросы по 50В

Выбросы должен давить диод. Мощный, на те самые 15 Ампер.

Изменено 21 сентября, 2016 пользователем Григорий Т.

[Druha]

 вольтдобавкой обязательно ? у меня и без неё фронты отличные, а с ней фронт закрытия завален.

В нижнюю схему (с полевиком) поставил сдвоенный диод 2Х10А на отдельном радиаторе. Диод практически не греется. А транзисторы всё равно перегреваются. За 3 минуты работы на 50% заполнения прогревают радиатор размером 4 спичечных коробка.

[vas320]

В нижней схеме полевик не до конца открывается

На нём падает 3-5 Вольт и поэтому он дико греется

Поставь  полевик из нижней схемы  в верхнюю 

[Druha]

на нижней схеме. Сделал подтяжку на 12В 1кОм. Импульсы до резистора под 12 вольт. Разве это мало? импульсы после резистора на затворе - под 45 вольт. Я в недоумении - откуда? 

[vas320]

Чтобы открыть такой полевик полностью в такой схеме нужно на него подать 12+ 6 Вольт 

Для этого специальные доп схемки ставят - как уже писали вольтдобавки 

[Druha]

 vas320

спасибо - вразумил.

[Alex Ferrum]

Какие есть моменты:

1. У N-канальных полевых транзисторов нагрузка должна включаться между стоком и плюсом питания (я в данном случае рассматриваю именно случай управления двигателем постоянного тока).

2. Мощным полевым транзистором желательно управлять через драйвер (таймер 555 драйвера не содержит), например MAX4420, TC4420, UCC27321 и множество других, на частотах начиная от нескольких сот герц и выше за счет высокой емкости затвор-исток мощного полевого транзистора, будет выгорать 555 микросхема, а при включении значительного по номиналу ограничительного резистора в цепь затвора, транзистор будет долго открываться и закрываться и поэтому сильно греться.

3. Конденсатор параллельно двигателю ставить можно, но во-первых это должен быть специальный конденсатор желательно LOW ESR, на www.digikey.com можете поискать, их мало, но они в природе есть. Во-вторых между стоком полевого транзистора и диодом с одной стороны и двигателем и конденсатором с другой стороны необходимо включить дроссель, чтобы получился своего рода понижающий DC-DC. Дроссель необходим чтобы ограничивать ток и забирать на себя часть напряжения если двигатель работает на низких оборотах, а также в момент запуска двигателя. Без дросселя транзистор и электролиты параллельно двигателю очень быстро выйдут из строя.

4. Питание двигателя, драйвера и генератора на 555 лучше развязать, причем полной гальванической развязки делать не обязательно, достаточно на питание драйвера и генератора установить цепочку из диода и конденсатора (а желательно 2 конденсаторов - керамического и электролита), так вот когда напряжение будет просаживаться за счет двигателя, диод будет закрываться и генератор и драйвер будут на время просадки напряжения в схеме питаться от электролитического конденсатора, то есть просадки напряжения на драйвере и генераторе, которая может нарушить нормальную работу не будет.

[vas320]

Alex Ferrum

Нарисуй на схеме по пункту 3 дросселя

[Григорий Т.]

А смысл сглаживать напряжение на движке?

[mvkarp]

@Alex Ferrum, пункты 2 и 3 Вашего послания - это что-то! Откуда такие нововведения в управлении коллекторным двигателем?

[Alex Ferrum]

А что именно вас смущает во втором и третьем пункте?

По поводу пункта 2, то это стандартный способ управления полевым транзистором на частотах от нескольких сот герц и выше, в особенности когда нужно обеспечить крутые фронты. То что очень часто транзисторы в схемах управляются без драйверов, так это желание упростить схему, удешевить схему, уменьшить габариты конечного изделия или просто очень низкая частота - единицы и десятки герц.

По поводу пункта 3, так это стандартный DC-DC понижающий преобразователь, я уже об этом говорил. А схемы без дросселя и конденсатора тоже можно использовать, но во-первых помех будет гораздо больше и во-вторых двигатель содержит обмотки, которые помимо функции электромагнитов обладают также паразитной функцией катушки индуктивности, которая на пульсирующий ток может определенным образом реагировать.

@mvkarp огромная просьба к вам если что-то кажется сомнительным или непонятным в моих словах - формулируйте более четко (я не экстрасенс чтобы читать ваши мысли, а пытаться искать в своем тексте то что непонятно именно вам, я тоже не представляю как).

@Григорий Т. надеюсь я ответил на ваш вопрос.

@vas320 постараюсь чуть попозже начертить схему.

[Григорий Т.]

Только что, Alex Ferrum сказал:

которые помимо функции электромагнитов обладают также паразитной функцией катушки индуктивности,

И чем эта индуктивность хуже той, что вы собираетесь добавить?

[Alex Ferrum]

@Григорий Т. А хуже она тем что не ограничивает ток через полевой транзистор и конденсатор.