Hallo, ich brauche dringend Hilfe bei der Auslegung meines Leistungsteil für einen BLDC-Regler. Ich möchte die FETs direkt ansteuern. Die Schaltung für eine Phase befindet sich im Anhang. Die Daten des BLDC-Motors: Stromaufnahme: 70 A Spannung: 11,1V-22,2V Leistung: 1200W Drehzahl: 34000 1/min bei 14,8V U/min pro V: 2300 Der verwendete Akku: Spannung: 7,4V Kapazität: 5400mAh Der BLDC-Regler wird in ein RC-Car verbaut. R14 ist eine Pullup Widerstand, R15 soll zur Strombegrenzung sein, R14 Basiswiderstand. Kann mir jemand Hilfestellung geben? Liebe Grüße
Der ursprünglich verbaute Regler hatte folgende Daten: Stromaufnahme: 120 A Dauerbelastung, 700 A Kurzeitbelastung Spannung: 6V-14,8V
Detlef Schwarz schrieb: > Die Daten des BLDC-Motors: > ... > Spannung: 11,1V-22,2V > ... > Der verwendete Akku: > Spannung: 7,4V > ... Merkste was? Der Motor ist für höhere Spannungen --> Leistungen gebaut. Zwei Zellen lassen den völlig kalt (wörtlich zu nehmen). Warum der unnötige Ballast? Detlef Schwarz schrieb: > R15 soll zur Strombegrenzung sein Das wird eher nicht funktionieren.
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Die IRF540 sind schon eher klein und für zu hohe Spannung. Trotzdem dürfte die Ansteuerung bereits zu langsam sein. Ohne einen Extra MOSFET Treiber wird das nichts werden - für 2 N-Kanal FETs je Spule braucht man auch eine andere Schaltung, mit Hilfsspannung/bootstraping. Genau das liefern die fertigen Treiber.
Hi Thomas, ich habe nur die Komponenten verwendet die im gekauften RC-Car verbaut waren. Gruß Detlef
Hi Ulrich, ich habe nicht viel Anhnung und Erfahrung auf dem Gebiet. Könntest du mir evtl. einen Treiber und passige Mosfets empfehlen? Ich habe überlegt einen IR2110 Treiber zu verwenden. Für die Ansteuerung mit FET-Treiber und Bootraping Kondensator konnte ich einiges hilfreiches im Internet finden. Danke dir für dein Beitrag. Gruß Detlef
Der IR2110 ist zwar für höhere Spannungen gedacht, und du musst dir keine Gedanken bzgl. shoot-through machen. Maxim und Microchip haben auch Treiber im Programm, zB den TC4428A. Und bitte, vergiss den komischen Treiber aus deinem ersten Beitrag.
Du wirst mit deinen 7,4V nicht sehr weit kommen mit Treiberbaustein. Schau dir doch bitte mal ein paar BLDC Elektroniken an und probier erstmal nicht, das Rad neu zu erfinden. Für deine Anwendung wird vermutlich ein Komplementärpaar pro Halbbrücke vorteilhafter sein (P-Kanal für die Highside und N-Kanal for die Lowside). http://hackaday.io/project/1490-openbldc http://open-bldc.org/wiki/Open-BLDC
Detlef Schwarz schrieb: > ich brauche dringend Hilfe bei der Auslegung meines Leistungsteil An deiner Schaltung ist so ziemlich alles falsch. Der obere IRF540 kann nicht durchsteuern mit einer Spannung von VCC, der will VCC+10V sehen. Der untere IRF540 kann nicht durchsteuern bei einer Spannung von 5V aus dem 74HC08. Ein IRF540 kann keine 70A. Es werden bei 7.4V Nennspannung, also 8.4V Vollladespannung, glücklicherweise keine 70A fliessen (die wohl die Stromaufnahme für alle 3 Phasen darstellt), sondern eher 40A. Damit bringt dein Motor kein 1200W sondern eher 350W, wenn der Akku zu Ende geht bei 5V eher nur 120W. R14 und R15 im k-Ohm Bereich werden kein ausreichend schnelles Umschalten erlauben. Auf gut Deutsch: Dir fehlen dermassen viele Grundlagen, daß auch weiteres Lernen nicht zum Erfolg führen wird. Kauf dir einen fertigen Regler und sorge für ausreichende Betriebsspannung. Dein mickriger Akku hätte bloss (grosszügig gerechnet) für 5 Minuten Fahrt gereicht.
Ich habe noch vergessen zu erwähnen, dass ich das Fahrzeug mit zwei Akkus betreiben kann (VCC 14,8 V). Mit einem Komplementärpaar wollte ich meinen Leistungsteil aufbauen (s.h. Anhang). Aber hier ist womöglich die Ansteuerung zu langsam. Danke für die Seiten. Aber ich möchte den LPC 1769 (mbed) und nicht eine Arduino verwenden. Gruß Detlef
Hallo MaWin, an den RC-Car (gekauft) ist nichts geändert (Motor Thrust KV2300 mit einen Absima LiPo 7,4V). Kann sein das meine Quelle zu diesem Motor falsche Daten ausgeben hat. Für den Leistungsteil meines Motors habe ich mich auf folgenden Quelle bezogen: http://www.daedalus.ei.tum.de/index.php/de/archiv/bldc-regler
Detlef Schwarz schrieb: > Aber ich möchte den LPC > 1769 (mbed) und nicht eine Arduino verwenden. Das ist völlig wurscht, meinetwegen nimm einen COP oder einen CDP1802 - am Leistungsteil ändert sich da überhaupt nichts, vorausgesetzt du bist auf dem LPC zuhause. Wenn der MC auch noch ungewohnt ist, musst du dich sowieso erstmal mit seinen Peripherien beschäftigen. Wenn du den NXP benutzen willst, musst du halt ein wenig 'out-of-the-box' denken. Anregungen aus funktionierenden Projekten sind da auf jeden Fall sinnvoll. Evtl. soll dein Projekt ja auch mal fertig werden und nicht irgendwann wg. Problemen im Leistungsteil in der Ecke landen. Ich zitiere mal aus dem o.a. Artikel: >Bei meinen Tests der Leistungsstufe sind leider mehrere Treiber kaputt >gegangen. Da ich nicht immer herausfinden konnte woran das lag, > hab ich mich dafür entschieden keine FET-Treiber zu verwenden > und die FETs statt dessen direkt anzusteuern. Klassisches Beispiel für Reparieren am Symptom. Als ob es mit dem bipolaren Murks besser ginge, wenn man sich nicht mal die Mühe macht, zu schauen, warum die Treiber zerstört werden. Immerhin laufen die Dinger in Industrieanwendungen jahrelang ohne Probleme. Ich lasse mit IR2110 als Treiber 4kW Maschinen laufen, tagaus, tagein.
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Fang auf jeden Fall erst mal mit nem kleineren Motor an. Bei der Menge an Fehlern im ersten Design gibt das sonst nur Rauchwolken (keine Wölkchen wie mit nem kleinen Motor) und viel Kummer. Ein IRF540 war für < 20V und 70A noch nie zeitgemäß. Hast du evtl. noch ein paar solide Daten zum Motor / Regler? Je nach Hersteller / Quelle sind die Angaben signifikant unterschiedlich zu bewerten. Bei den 700A Kurzzeitbelastung tauchen bei mir spontan viele Fragezeichen auf. Zusatzfrage: sensored? Warum kaufst du eigentlich keinen fertigen Regler? Die Anforderungen scheinen mir nicht arg speziell. Ein Eigenbau wird teurer kommen (ohne die geschmolzenen Bauteile Motoren Akkus). MaWin schrieb: > Es werden bei 7.4V Nennspannung, also 8.4V Vollladespannung, > glücklicherweise keine 70A fliessen (die wohl die Stromaufnahme für alle > 3 Phasen darstellt), sondern eher 40A. Hängt vom Regler ab. Ein guter BLDC mit echten 70A@4s max. über 60+ Sekunden wird weniger als 20mOhm Innenwiderstand haben. An 2s verträgt der dann zwar nur noch ca. 50A wegen schlechterer Kühlung, es können aber immer noch Ströme von 300A fließen wenn der Regler nicht begrenzt und die Leitungen das hergeben. Stephan
Hi Stephan, ich habe in meinen Schalplan das obere Mosfet falsch bezeichnet. Es war so angedacht, dass ich die High-Side über ein P-Kanal FET schalten wollte. Der NPN sollte das Gate auf 0V ziehen wenn er schaltet. Für die Low-Side war ein N-Kanal FET angedacht. Ich war ja auf der Suche nach anderen Mosfets, wollte ja ursprünglich wissen welche Mosfets geeigent sind. Beim NPN hatte ich mir noch keine genaueren Gedanken gemacht, genauso wie beim Bauteil 74HC08N. Im Rahmen eines Projekt soll ein BLDC-Regler selbst entwickelt werden. Als Mikrocontroller ist ein LPC1768 vorgeschrieben. Ich möchte den Regler später frei konfigurieren. Leider habe ich nur die Daten im Internet gefunden. Für mich sind die Daten auch seltsam. Ich wollte den Motor nehmen der im 1:8 Modell verbaut war. Natürlich kann ich mich auch nach einen kleineren Motor umschauen. Der verbaute Motor ist nicht sensorgesteuert. Motor Link: http://www.vogel-modellsport.de/Motoren/Elektromotoren/Car-Motoren/Absima/Brushless-Motor-Thrust-BL-2300KV-1-8.htm?a=article&ProdNr=21-2130002&p=12425 Regler Link: http://www.rc-mod-shop.de/Brushless-Regler-Thrust-A8-6S-160-A-1-8
Motor und Regler schauen schon mal amtlich aus. (keine hochgeschönten Daten) Den Artikel (auch mit den verlinkten Beiträgen) kennst Du? http://www.mikrocontroller.net/articles/Brushless-Controller_f%C3%BCr_Modellbaumotoren Bei den Strömen wirst Du um 10V Gate-Spannung an den Fets nicht rumkommen. Brauchst also eh einen Step-Up-Wandler auf z.B. 12V für den Low-Side-Switch. Die ca. 6V bei leerem Akku und unter Last werden nicht reichen um sauber Durchzuschalten. Dann auch gleich einen N-Fet (besser+günstiger) für die High-Side + integrierten Halbbrücken-Treiber. Für P-Fet bräuchtest Du zusätzlich eine negative Versorgung mit ca. -5V und musst Dir viel mehr Gedanken um die Kühlung machen. Mit nem kleineren Motor zu starten macht auf jeden Fall Sinn. Da lässt sich die Entwicklung einfach leichter mit ner flinken 15A-Sicherung und etwas Zuleitungswiderstand "absichern". Mit 70A+-FETS und evtl. nem Treiber wie dem LT1158, cross-conduction von sich aus schon gar nicht erlaubt geht dann auch bei Programm-Fehlern schlimmstenfalls die 5€-China-Klingel hops. Nicht der 100€-Motor. Stephan
Hallo Stephan, danke für deine Hilfe. Ich werde mir jetzt nochmal Zeit nehmen und meine Schaltung sowie einen geeigenten Motor suchen. Gruß Dennis
Detlef Schwarz schrieb: > Hallo Stephan, > > danke für deine Hilfe. Ich werde mir jetzt nochmal Zeit nehmen und meine > Schaltung sowie einen geeigenten Motor suchen. > > Gruß Dennis Motor kannste irgendwas nehmen, das billigste. Evtl. aber mehrere. Ist ja nur ein Dummy. Der kann auch ausgeschlagene Lager und nen schlechten Wirkungsgrad haben... Zu testen gilt es Endstufe, BEMF-Messung, Betrieb ab 15% Nenndrehzahl und Anlauf. Auf jeden Fall auch die problematischen Zustände abchecken (blockierter Motor, etc.). Zuviel Strom und der Motor ist hin. Stephan
Mehrere, unterschiedliche Motoren ist sehr sinnvoll, was bei dem Einen gut geht, z.B. Anlauf, geht bei dem Anderen gar nicht. Motoren mit unterschiedlicher Polzahl verhalten sich oft auch recht unterschiedlich. Motoren mit unterschiedlicher Technik sowiso, z.B. Wicklung auf Polen <-> Luftspaltwicklung, ... Mit freundlichen Grüßen - Martin
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