Sterownik na ST L6474

Rozmowy na temat układów elektronicznych sterowania obrabiarek CNC

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

#81

Post napisał: jarekk » 23 paź 2012, 17:42

jarekk pisze:Co do układu do generalnie lepiej działają N-MOSFET niż P-FET
Wiem - jestm świadom tego. Dlatego dobrałem N i P w taki sposób aby pojemności bramki były podobne ( co skutkuje tranzystorem N o dużo wiekszym prądzie niż potrzeba). Tu jeszcze nie mam jasnosci, bedę eksperymentował.

Nie planuję iść w naprawdę duże prądy/napięcia - obecny układ da się używać do około 35..45V. Powinno mi wystarczyć na długo, nie chcę przekraczać 48V.
piotr_olbrysz pisze:Za chwilę będzie Pan zastanawiał się jak przerobić układ na zasilanie 50V lub lepiej, bo więcej trzeba aby szybko obracać silnikami.
Jeżeli dojdę do tego etapu, to wiem jak to zrobić - tyle że wtedy cena układu jest dużo większa. Wtedy mam niezależne zasilanie driverów i osobny transformator dla samego silnika. No i drivery z wbudowanymi transoptorami. Być moze nawet IR21xx - ale najpierw muszę mieć pewność że wszystkie inne elementy ( pomiar prądu, zabezpieczenia, alogrytme sterowania) są OK - wtedy zmienie same sterowanie mostkiem ograniczajc liczbę zmiennych do ogarnięcia na raz

piotr_olbrysz pisze: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.
Używany przeze mnie procesor ma sprzętowe mechanizmy do kontroli dead-time'u. Usatwię to bardzo konserwatywnie ( zacznę gdzies w okolicy 500ns .. 1uS ). Ostateczne strojenie zrobię oscyloskopem.



Tagi:


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

#82

Post napisał: piotr_olbrysz » 23 paź 2012, 19:13

jarekk pisze:Używany przeze mnie procesor ma sprzętowe mechanizmy do kontroli dead-time'u. Usatwię to bardzo konserwatywnie ( zacznę gdzies w okolicy 500ns .. 1uS ). Ostateczne strojenie zrobię oscyloskopem.
ale ustawiane softwerowo, 10k * 50pF = 500*10-9 więc 1 us to dolna granica

Prawdę mówiąc to tranzytory to taki maly dodatek do projektu, większość pracy to algorytmy. Ja bym pracował na zasilaczu z ograniczenim prądowym .


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

#83

Post napisał: jarekk » 23 paź 2012, 20:08

piotr_olbrysz pisze:Ja bym pracował na zasilaczu z ograniczenim prądowym .
Używam takiego - ma ograniczenie prądowe 3A a uszkodzeniu uległy mi tranzystory mające katalogowo 4.5A ( choć pewnie się też pogrzały - wtedy mają obniżony "rating" )

Co do algorytmów - mam płytkę referencyjną microchip'a. Układ chodził koncertowo. Pobawiłem się ustawianiem parametrów, sprawdziłem oscyloskopem sygnały ( w szczególności pomiar prądu ). Bardzo mi sie podobało - zwłaszcza sterowanie napięciowe z dwoma regulatorami PID do prądu.

Zabawa trwała dopóki nie upaliłem tranzystora i sterownika mosfetów - układ nie ma diód zabezpieczających (choć tranzystory powinny wytrzymać 80V) . Dlatego zdecydowałem się na budowę własnego sterownika, z przewymiarowanymi tranzystorami i zabezpieczeniami - bo działający algorytm mam. Mój sterownik jest kompatybliny programowo z tym Microchipa, dlatego będę po prostu rozwijał ich notę referencyjną ( np. nie wspiera sterowania step/dir, musze też sprawdzić działanie zabezpieczenia nadprądowego ). Pewnie by trzeba dodać jeszcze pomiar temperatury na płytce.

Obrazek


http://www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDS3992.pdf
http://www.fairchildsemi.com/ds/FA/FAN7384.pdf


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

#84

Post napisał: piotr_olbrysz » 23 paź 2012, 20:53

jarekk pisze:choć pewnie się też pogrzały
Obudowa SO8 max 2.5W przy dobrym projekcie pcb, powinien był się odlutować, ale niestety się spalił .
Jak górny się spalił to driver się spalił.

Ale ten FAN to mi się podoba.

ale te IRF4105 to też za dużo mocy nie odprowadzą, tak ok 2W na całość, jak coś się
przylutje to trochę wiecej 2W max na tranzystor.

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

#85

Post napisał: ursus_arctos » 23 paź 2012, 21:09

Od razu proponuję dać HIP4081A. To jest sterownik mostka H do 1MHz (!), steruje bramkami do 2.5A i nie wymaga żadnego chłodzenia. Obudowa DIP20 lub SOIC20(W); napięcie zasilające mostek max. 80V. Układ pozwala na wszystkie konfiguracje mostka nie powodujące przestrzelenia; sam z siebie nie realizuje PWMa ani pomiaru prądu.
Można go kupić na alledrogo albo na ebayu; na farnellu też jest, ale bardzo drogi (30zł/szt, co przy sterowaniu krokowcami robi się kosztowne).


Raven
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Specjalista poziom 3 (min. 600)
Posty w temacie: 4
Posty: 681
Rejestracja: 24 paź 2011, 11:54
Lokalizacja: Warszawa

#86

Post napisał: Raven » 23 paź 2012, 22:13

Można też użyć na jeden mostek (pomijam źródło sygnału, optoizolkę sterowania i pomiar prądu):
2x P-MOS
2x N-MOS
2x N-MOS na niższy prąd ale takie same napięcie
4x PNP
4x NPN
4x DIODA

Konfiguracja bardzo ciężka do zabicia... do tego tak prosta, że nie spodziewam się pytania "po co jest element X".

P.S. Celowo używam nazw bardzo wysoce ogólnikowych... tak dla pobudzenia kreatywności :)

Ah... i ma jeszcze jedną zaletę - jest tania.


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

#87

Post napisał: jarekk » 23 paź 2012, 23:46

ursus_arctos pisze:Od razu proponuję dać HIP4081A.
To może być faktycznie ciekawa alternatywa.
Cenowo nie jest źle - czeka mnie zamówienie w Digikey'u

Wersja DIP ( w $ )
Price Break Unit Price Extended Price
1 5.71000 5.71
25 4.64000 116.00
100 3.24000 324.00

Może fakt - dać taki układ, do tego duży kondensator Low ESR na zasilaniu + mały foliowy, szybkie diody Schotky na wyjści do zasilania/masy. Taki układ miałby tę zaletę że dobrze by się robiło dno niego płytkę na 2 warstwach.

Początkowo wydawało mi się że układ N/P mosfet będzie prostszy. Ale po dodaniu tych wszystkich zabezpieczeń i kondenstorów HIP4081A wygląda kusząco - chyba narysuje schemat aby się przymierzyć.

[ Dodano: 2012-10-24, 00:02 ]
Ciekawy wątek
http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1697600.html
Od razu przypominają mi się moje walki z IR21xx i ten siwy dym ;-)
A już się tak dobrze zapowiadało :-(

[ Dodano: 2012-10-24, 00:07 ]
Raven pisze:Konfiguracja bardzo ciężka do zabicia
Coś takiego pewnie stosują chińczycy w swoich M54x. Jest to +/- coś co chciałem zrobić u siebie stosując gotowe układy microchip'a jako drivery ( co by już nie mieć NPN/PNP).
Ja nie jestem aż tak sprytne :-(, ale google wie wszystko - w dokumencie jest wyjaśnienie jak to działa ( jakby nie było do końca jasne)

http://www.infineon.com/dgdl/ap0806010_ ... 2357b0001e
Obrazek

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

#88

Post napisał: ursus_arctos » 24 paź 2012, 00:49

No, ja zamierzam na tym HIP4081A i mosfetach IRFR1018E (60V/59A) drivery serwo machnąć (docelowo 4 osie na 1 płycie) - niestety, ale teraz nie mam za cholerę czasu i projekt odsuwa się na dalszy plan na ok. miesiąc.


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

#89

Post napisał: piotr_olbrysz » 24 paź 2012, 08:41

jarekk pisze:Coś takiego pewnie stosują chińczycy w swoich M54x
cenowo moze to wyjść najtaniej ale nie na tranzystorach w SO8

ja osobiscie w swoim prototypie to bym dał

TME IRS2108SPBF 4.73 zł
lub IRS2184SPBF 5.01zł (1.9A)
TME STP55NF06 60V 50A 1.85zł

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

#90

Post napisał: ursus_arctos » 24 paź 2012, 11:07

Te zintegrowane tranzystorki na tym schemacie (zarówno te bloczki NPN/PNP jak i NMOS/PMOS) to jakieś nieporozumienie. Pinout jest cholernie niewygodny - nie dziwie się, że kolega mówił o czterowarstwowej płytce ;) Poza tym prąd ciągły 2A to bardzo mało - takie lub lepsze parametry, to mają zintegrowane sterowniki silników (np. A3977 może dać 2.5A z radiatorem lub 1.5A bez).
Lepiej użyć jakichś MOSFETów w obudowie D-PAK lub nawet SOT23. Są tranzystory AP2310GN-HF-3 - 60V/3A w obudowie SOT23! Mają tak mały ładunek bramki (10nC), że ich przełączanie powinno być bajecznie proste. Ponadto w datahseecie są wykresy Vds/Id, z których wynika, że ten tranzystor ma dodatni współczynnik termiczny oporu - czyli powinno się dać zrównoleglać. Cena: 49 groszy/szt przy zakupie min. 25. Czyli na 4-osiowy driver przy podwójnych tranzystorach mamy 30zł.

EDIT Nie ma dobrych odpowiedników P - znaczy jest model AP2311GN, ale prąd drenu tylko 1.8A, czyli trzeba kilka łączyć. Cena podobna, jak dla N.
Obydwa modele (N i P) są w stanie udźwignąć 10A w impulsie.

[ Dodano: 2012-10-24, 11:17 ]
Jescze jedno przemyślenie: dla bezpieczeństwa dobrze jest, żeby tranzystor był w stanie wytrzymać (przez chwilę, rzędu 0.1s, ale więcej niż katalogowe 10ms) prąd U/R, gdzie U - napięcie zasilania, R - opór uzwojenia silnika. W ten sposób możemy mieć względną pewność, że dym nie pójdzie. W takiej sytuacji oczywiście zabawki SOT23 odpadają, zostaje DPAK lub (wersja hardkorowa) D2PAK/TO220.

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Elektronika CNC”