Sterownik na ST L6474

Rozmowy na temat układów elektronicznych sterowania obrabiarek CNC

piotr_olbrysz
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 19
Posty: 478
Rejestracja: 04 mar 2012, 13:51
Lokalizacja: Warszawa

#71

Post napisał: piotr_olbrysz » 23 paź 2012, 09:30

lu-dzik pisze: Zamiast niego dałem Low esr 4700uF (taki miałem pod ręką) i tantala low esr 10uF
Czytając parę postów odnoszę wrażenie że jest nieoceniany problem jakości kondensatorów użytych w torze zasilania . Chodzi o takie parametry jak ESR, indukcyjność szeregowa, zakres temperaturowy pracy, maksymalny prąd średni,
dU/dT, czas życia w funkcji temperatury. Trzeba pamiętać o tym że przez silnik puszczamy parę amperów, a tym samym przez kondensator który ma to wytrzymać.
( proszę sprawdzić katy katalogowe ).Ponieważ sterowniki silników pracują w kluczowaniu, a kluczami są fety to szybkość przełączania prądu może być liczona w ns. Aby na zasilaniu nie było szpilek związanych z L*di/dt + I*esr naleŻy dawać kondensatory ceramiczne na 50V typu X7R 0.1uF 1uF 10uF tuż przy nogach oraz kondensatory elektrolityczne Low ESR. Przy czym na płytce powinny być kondensator elektrolityczny LowEsr 100..220uF ( tak dają nawet Chińczycy) . Aby poprawić sprawność układu warto jest dać 8 diod Schottki.



Tagi:


lu-dzik
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Posty w temacie: 18
Posty: 68
Rejestracja: 24 sie 2012, 12:26
Lokalizacja: Lubuskie

#72

Post napisał: lu-dzik » 23 paź 2012, 10:57

piotr_olbrysz pisze:
lu-dzik pisze: Zamiast niego dałem Low esr 4700uF (taki miałem pod ręką) i tantala low esr 10uF
Czytając parę postów odnoszę wrażenie że jest nieoceniany problem jakości kondensatorów użytych w torze zasilania . Chodzi o takie parametry jak ESR, indukcyjność szeregowa, zakres temperaturowy pracy, maksymalny prąd średni,
dU/dT, czas życia w funkcji temperatury. Trzeba pamiętać o tym że przez silnik puszczamy parę amperów, a tym samym przez kondensator który ma to wytrzymać.
( proszę sprawdzić katy katalogowe ).Ponieważ sterowniki silników pracują w kluczowaniu, a kluczami są fety to szybkość przełączania prądu może być liczona w ns. Aby na zasilaniu nie było szpilek związanych z L*di/dt + I*esr naleŻy dawać kondensatory ceramiczne na 50V typu X7R 0.1uF 1uF 10uF tuż przy nogach oraz kondensatory elektrolityczne Low ESR. Przy czym na płytce powinny być kondensator elektrolityczny LowEsr 100..220uF ( tak dają nawet Chińczycy) . Aby poprawić sprawność układu warto jest dać 8 diod Schottki.
Problem nie jest niedoceniany, jednak aby sobie z nim poradzić to trzeba mieć czym. Tak jak napisałem, takiego miałem pod ręką :) Najbliższy sklep z częściami (czynny do 17 a ja w pracy do 18) jest oddalony o jeden bak paliwa i 2 bramki na autostradzie z tąd, :P
Napisałeś chłopakom to, o czym nie chciało mi się pisać :) Dla chcących zgłębić temat polecam artykuły w Elektronice Dla Wszystkich. Jasne klarowne i nawiązują od razu do rzeczywistych problemów. Wypowiem się jeszcze w skrócie o płytce. Jeżeli mamy układ który pracuje z dużą częstotliwością i do tego z prądami które są niemałe, to aby uniknąć problemów trzeba płytkę specjalnie zaprojektować. Metody na łapu capu z dziedziny m.cz. tutaj się niesprawdzają. Trzeba się do projektu przyłożyć. Inaczej są problemy. Prowadzenie ścieżek prądowych= punkt - punkt i nie inaczej. Konfiguracja gwiazdy - od pola głównego kondensatora do nóżek scalaka bez rozgałęzień. Tak jak w projekcie referencyjnym. Kondensatory ceramiczne blisko nóg, i wielokrotne przelotki. Płaszczyzna masy jest raczej dobra, zależy znowu co chcemy mieć obok układu impulsowego :) To tak w skrócie i bez wgłębiania się w szczegóły. Na papierze wszystko działa, ale w rzeczywistości gdy przychodzi duża częstotliwość, prąd, fizyka twardo o sobie przypomina.
Co do diod Schottky należy to przeanalizawać. W pewnych przypadkach może pomóc w innych będzie zbędne. Bez analizy nie da się powiedzieć że diody wniosą coś sensownego do układu.
Co do odprowadzenia ciepła: możnaby się doktoryzować :)
Ostatnio zmieniony 23 paź 2012, 11:21 przez lu-dzik, łącznie zmieniany 1 raz.

Awatar użytkownika

ursus_arctos
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 10
Posty: 2083
Rejestracja: 11 cze 2011, 18:29
Lokalizacja: Warszawa / Lublin

#73

Post napisał: ursus_arctos » 23 paź 2012, 11:12

Najbliższy sklep z częściami (czynny do 17 a ja w pracy do 18) jest oddalony o jeden bak paliwa i 2 bramki na autostradzie z tąd,
Jeżeli jakimś cudem kolega nie zna, to jest taka duża hurtownia www.tme.eu, która dostarczy Ci części do domu/biura za 16zł (nawet za pobraniem). Trochę taniej niż bak paliwa.

Edit
Nie mają tam 4700uF niskoimpedancyjnych, ale mają 2200uF/50V w cenie 3zł/szt (od 5 sztuk).


Autor tematu
jarekk
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 43
Posty: 1701
Rejestracja: 17 mar 2006, 08:57
Lokalizacja: Gdańsk

#74

Post napisał: jarekk » 23 paź 2012, 12:08

piotr_olbrysz pisze:naleŻy dawać kondensatory ceramiczne na 50V typu X7R 0.1uF 1uF 10uF tuż przy nogach oraz kondensatory elektrolityczne Low ESR.
Prośba do kolegi - poprawiłem schemat według rad kolegi - prośba o zerknięcie i fachową krytykę
https://www.cnc.info.pl/topics12/projek ... htm#292756
lu-dzik pisze:Jeżeli mamy układ który pracuje z dużą częstotliwością i do tego z prądami które są niemałe, to aby uniknąć problemów trzeba płytkę specjalnie zaprojektować. Metody na łapu capu z dziedziny m.cz. tutaj się niesprawdzają.
40kHz to jeszcze nie tak dużo - tu chyba bardziej prąd robi swoje. Przy płytce 2 warstwowej nie da się zrobić takiego projektu według reguł dobrego projektowania, zawsze to bedzie jakiś kompromis.
Dlatego zawsze mam dylemat czy zwiększyć płytkę zostając przy 2 warstwach, czy też zapłacić za 4 warstwy. Tu chyba jednak trzeba będzie użyć 4 warstw - może zrobić tylko mały moduł mocy na 4 warstwach wpinany w część cyrfową

Awatar użytkownika

ursus_arctos
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 10
Posty: 2083
Rejestracja: 11 cze 2011, 18:29
Lokalizacja: Warszawa / Lublin

#75

Post napisał: ursus_arctos » 23 paź 2012, 12:27

Nie presadzajmy... układzik na 3xA3977 (do 2.5A) zrobiłem na płytce jednostronnej, prowadząc prądy od scalaków do wtyczek silników kabelkami nad płytką (!), podobnie część zasilania szła górą, kabelkami. Układ działa poprawnie; jeżeli silniki zaczynają piszczeć, to trzeba docisnąć scalaka do podstawki (wbrew zaleceniom producenta użyłem podstawek).

Istotnym "trickiem", którego użyłem, jest kondensator bardzo blisko mostka (ścieżki mają <2cm) i dławik przed kondensatorem - tak, aby nagłe zmiany prądu ograniczyły się do bardzo małej części obwodu.


piotr_olbrysz
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 19
Posty: 478
Rejestracja: 04 mar 2012, 13:51
Lokalizacja: Warszawa

#76

Post napisał: piotr_olbrysz » 23 paź 2012, 15:05

jarekk pisze:Dlatego zawsze mam dylemat czy zwiększyć płytkę zostając przy 2 warstwach, czy też zapłacić za 4 warstwy
MeanWell swoje zasilacze 15W,60W,75W, 150W robi na drukach jednostronnych

Ja sterownik TBH6064 mam dwustronny i nie narzekam. Można siłą można sposobem.
Ostatnio zmieniony 23 paź 2012, 15:12 przez piotr_olbrysz, łącznie zmieniany 1 raz.


Autor tematu
jarekk
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 43
Posty: 1701
Rejestracja: 17 mar 2006, 08:57
Lokalizacja: Gdańsk

#77

Post napisał: jarekk » 23 paź 2012, 15:11

piotr_olbrysz pisze:jarekk napisał/a:
Dlatego zawsze mam dylemat czy zwiększyć płytkę zostając przy 2 warstwach, czy też zapłacić za 4 warstwy

MeanWell swoje zasilacze 15W,60W,75W, 150W robi na drukach jednostronnych
Wiem. Miałem kiedyś projekt urządzenia pomiarowego które mierzyło 5A, ale miało wytrzymać udarowo 200A przez 2 sekundy. Udało się to zrobić - za 4 podejsciem do PCB. Także się da - ale wolabyłm ograniczać koszta, bo ten akurat sterownik ma być głównie dla mnie.


piotr_olbrysz
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 19
Posty: 478
Rejestracja: 04 mar 2012, 13:51
Lokalizacja: Warszawa

#78

Post napisał: piotr_olbrysz » 23 paź 2012, 15:19

jarekk pisze:Prośba do kolegi - poprawiłem schemat według rad kolegi - prośba o zerknięcie i fachową krytykę
Widzę że działa Pan na dwa fronty.
Ja osobiście jak daję stabilizatory szeregowo tak jak te 7912 i 7812 to równolegle do ich wyjść daję diody. Zapobiega to pojawieniu się odwrotnych napięć w czasie właczania/ wyłączania zasilania.

Ciekawe dlaczego do sterowania MOSFET nie dał Pan układów typu IR2101 (lub podobnych)?

[ Dodano: 2012-10-23, 15:25 ]
lu-dzik pisze:Co do diod Schottky należy to przeanalizawać. W pewnych przypadkach może pomóc w innych będzie zbędne. Bez analizy nie da się powiedzieć że diody wniosą coś sensownego do układu.
Na diodach Schottky jest mniejszy spadek napiecia i dlatego lepsza sprawność


Autor tematu
jarekk
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 43
Posty: 1701
Rejestracja: 17 mar 2006, 08:57
Lokalizacja: Gdańsk

#79

Post napisał: jarekk » 23 paź 2012, 15:48

piotr_olbrysz pisze:Ciekawe dlaczego do sterowania MOSFET nie dał Pan układów typu IR2101 (lub podobnych)?
Kiedyś z nimi walczyłem. Niestety czasami uległy uszkodzeniom wraz z tranzystorami. Wtedy za nic nie byłem w stanie powiedzieć co się działo - dziś wiem że było to związane prawdopodobnie z moimi błędami i niedociągnięciami związanymi z zabezpieczeniem tranzystorów jak i stabilizacją zasilania. Wtedy nie było nikogo kto by pomógł znaleźć błędy - dlatego jestem bardzo wdzięczny za obecne uwagi.

Chciałem zbudować sterownik który będzie łatwiejszy do ogarnięcia - bez bootstrapów.
Układ Mosfet P/N wydawał się być dobrym kandydatem - zwłaszcza że taki układ wydaje mi się skalowalny - mały transformator 2x12V do sterowania bramkami oraz duży - jako główne zasilanie ( obecnie używam wspólnego - ta wersja będzie niskonapięciowa, na niej muszę nauczyć się jak panować nad takim układem). Docelowo układ będzie też sterownikiem silnika DC - wtedy korzystnie jest mieć mozliwość sterowania wypełnieniem PWMa w całym zakresie, a nie tylko 10..90% ( dodam tylko układ gasikowy RC ).
Poczytałem sobie na elektrodzie co ludzie piszą na temat IR21xx - generalnie wiekszość ludzi woli poleca jednak rozwiązania z transformatorami, a tego chciałem uniknąć ze wzgledu na koszta.


Te diody to pewnie tak ?
Obrazek


piotr_olbrysz
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 19
Posty: 478
Rejestracja: 04 mar 2012, 13:51
Lokalizacja: Warszawa

#80

Post napisał: piotr_olbrysz » 23 paź 2012, 17:30

jarekk pisze:Te diody to pewnie tak ?
Trochę nie tak, równolegle z C11 i C59.

Co do układu do generalnie lepiej działają N-MOSFET niż P-FET. Po prostu stosując IR21xx można łatwo iść w duże napięcia. Za chwilę będzie Pan zastanawiał się jak przerobić układ na zasilanie 50V lub lepiej, bo więcej trzeba aby szybko obracać silnikami.
Przy sterowaniu tranzystorów pracujących w takim mostku trzeba pamiętać, że istnieją czasy załączania i wyłączania tranzystorów. W Pana układzie tranzystory górne będą wolniej załączane i wyłączane bo sterowanie jest buforowane tranzystorem z opornikiem 10k w drenie. W doborze parametrów PWM timera CPU dobrze o tym pamiętać dając rozsądny czas gdy oba tranzystory w jednej gałęzi są OFF.

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Elektronika CNC”