Hi, Ich bin am Design eines DC Motorcontrollers bis +24V, 10A und nun mache ich mich gerade an das Design der Bremsschaltung. Angehängt habe ich mal ein Design, wo bei 28V den Bremswiderstand einschalten soll. Der Mosfet schaltet bei 3.3V voll durch, so wie ich das aus der Grafik im Datenblatt entnehmen konnte. Denkt ihr das klappt so? Die MOSFets der H-Brücke sind die gleichen wie dieser hier, wobei die Durchbruchsspannung bei 30V liegt. Die Spannung sollte so doch eigentlich auf diese 28V limitiert sein, oder nicht? Ich möchte eigentlich keine 40V MOSFets verwenden, da die im Enddesign fast mit dem doppelten Preis zuschlagen. Mosfet: https://www.mouser.ch/datasheet/2/196/irfh8334pbf-1227718.pdf OPA: https://www.mouser.ch/datasheet/2/348/ba2115xxx-e-774343.pdf
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Bert S. schrieb: > Der Mosfet > schaltet bei 3.3V voll durch, so wie ich das aus der Grafik im > Datenblatt entnehmen konnte. Die Grafik taugt für diese Beurteilung nicht. Der MOSFET ist für 4,5V Ugs spezifiziert, für 3,3V aber nicht.
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hinz schrieb: > Der MOSFET ist für 4,5V Ugs spezifiziert, für 3,3V aber nicht. Stimmt, das scheint eher schlecht zu gehen mit dem hohen Rds(on) bei 3.3V. Ich finde aber praktisch nichts kompaktes wie PQFN, das ich mit den 3.3V durchsteuern könnte, scheint alles für >=4.5Vgs zu sein.
Ein paar Gedanken: - Die 28V sind schon recht nach dran am max. Uds von 30V. Ich würde da schon stark zu einem MOSFET tendieren, der mehr verträgt. - Dein OPV wird am Ausgang nicht ganz an die 3.3V herankommen. Die Gate-Spannung wird also eher Richtung 3V gehen, oder evtl. auch noch weniger (Datenblatt des OPV konsultieren). - Welchen Wert hat denn der Bremswiderstand? Je hochohmiger der Bremswiderstand ist, desto weniger Uds sieht der MOSFET im leitenden Zustand. Entsprechenden Einfluss hat das dann auf den Arbeitspunkt des MOSFETs. - Der Rds(on)-über-Vgs-Plot aus dem Datenblatt gilt für 20A. Generell immer auf die "Conditions" achten. Sonst kommt man gerade bei Transistoren schnell auf den Holzweg. Grundsätzlich könnte das aber schon funktionieren so.
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hinz schrieb: > Weshalb betreibst du den Opamp mit nur 3,3V? Ich habe nur die 3.3V geregelte Spannung nebst der schwankenden 9-24V Eingangsleitung. Was mann natürlich noch machen könnte wäre evtl mit einer Zener Diode die Spannung auf 12V am Gate begrenzen, jedoch wird dadurch das ganze eher träge durch den großen Vorwiderstand. Peter S. schrieb: > - Die 28V sind schon recht nach dran am max. Uds von 30V. Ich würde da > schon stark zu einem MOSFET tendieren, der mehr verträgt. Ich habe noch 60V MOSFets gefunden, die sich Preislich noch eher im Rahmen bewegen, daher wechsle ich wohl zu denen: https://www.mouser.ch/datasheet/2/196/irfh7545pbf-1228408.pdf Peter S. schrieb: > - Welchen Wert hat denn der Bremswiderstand? Je hochohmiger der > Bremswiderstand ist, desto weniger Uds sieht der MOSFET im leitenden > Zustand. Entsprechenden Einfluss hat das dann auf den Arbeitspunkt des > MOSFETs Der Bremswiderstand ist 1Ohm, daher fließen um die 28A. Nach der Grafik im Anhang wird das aber eher sehr knapp, da bei 4.3mOhm Rds(on) bei 1Ohm Bremswiderstand gerade mal 0.12V bei 28V Eingang abfallen. Ich muss wohl noch ein bisschen weitersuchen.
Die U_ds 30V sind viel zu wenig. Die Zwischenkreisspannung bekommt man garnicht so gut abgeblockt, das die Spitzen komplett geschluckt werden würden. Du müsstest viel Aufwand treiben, deine FETs zu schützen. halbwegs stabile 12-15V bereitstellen, Gate Treiber usw. BTW: steuerst Du Die FETs deiner Halbbrücke auch mit "nur" 3.3V an? Du könntest ne Z-Diode über Gate-Drain legen, welche bei Überspannung auf dem Zwischenkreis leitet und den Fet quasi "zwingt", durchzusteuern und somit seine eigene U_ds zu senken. Das machte man früher so, als noch keine passenden FETs gab. Auch ist das MIniPackage ja wohl kaum für den Avalanche-Betrieb geeignet. Die Impulsenergie (also wenn man es darauf anlegt und den FET im ersten Durchbruch betreibt) muss ja auch irgendwo hin...
"Bremswiderstand hat 1Ohm, es fliessen 28A" I²R(28x28x1) 784Watt: Wo willst Du damit hin?!?
Mal artig gefragt - wo seht ihr da eine Bremse? Ich sehe einen MOSFet, der einen Widerstand über die Betriebsspannung legt. Um zu beurteilen, ob ein 30V MOSFet für 24V reicht, wäe es ja interessant zu wissen, wie der Motortreiber da reinspielt.
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Bert S. schrieb: > Was mann natürlich noch machen könnte wäre evtl mit > einer Zener Diode die Spannung auf 12V am Gate begrenzen, jedoch wird > dadurch das ganze eher träge durch den großen Vorwiderstand. Das ist leicht änderbar. Benutze einen LDO Spannungsregler, um aus den 9-24V stabile 8V zu machen. Damit versorgst du den OP-Amp, welcher den MOSFET ansteuert.
Äxl (geloescht) schrieb: > BTW: steuerst Du Die FETs deiner Halbbrücke auch mit "nur" 3.3V an? Dafür habe ich einen Gate Treiber mit Ladungspumpe, welcher 10Vgs bereitstellt. Ich denke ich werde wohl nicht herumkommen noch einen 12V Spannungsregler einzubauen, halt extrem kompakt und nur mit so 100mA. Äxl (geloescht) schrieb: > Auch ist das MIniPackage ja wohl kaum für den Avalanche-Betrieb > geeignet. Die Impulsenergie (also wenn man es darauf anlegt und den FET > im ersten Durchbruch betreibt) muss ja auch irgendwo hin... Wie meinst du das? Der Fet ist doch genau dafür ausgelegt, oder? Äxl (geloescht) schrieb: > "Bremswiderstand hat 1Ohm, es fliessen 28A" I²R(28x28x1) > 784Watt: Wo willst Du damit hin?!? Die Leistung wird ja nur sehr sehr kurz angelegt, aber vielleicht muss ich da eher auf 10ohm gehen. Das Problem war hier eigentlich nur die niedrige Vds für die 3.3V Vgs. Matthias S. schrieb: > Um zu beurteilen, ob ein 30V MOSFet für 24V reicht, wäe es ja > interessant zu wissen, wie der Motortreiber da reinspielt. Das ist einfach eine normale Hbrücke mit treiber. Aber ich werde nun sowiso auf 60V mosfets ausweichen.
Kannst du den Motor nicht einfach mit deiner H-Brücke kurzschließen? Meistens ist die Bremswirkung dann immer noch schwächer, als man es gerne hätte. Für die Elektronik wäre der Vorteil, dass an ihr weniger Verlustlesitung abfällt (die hat der Motor alleine zu verkraften). Unabhängig davon: Ich denke, du musst deinen OPA als Schmitt-Trigger beschalten, damit er den MOSFET nicht linear, sondern digital ansteuert.
ich denke, es geht weniger darum, den Motor abzubremsen, als eher die Spannung auf niedrigem Niveau zu halten. Quasi ide rückgespeiste Energie zu verheizen. Ich würde das auch über die Halbbrücke regeln... Widerstand scheint mir "unsympatisch"
Wie wäre es mit einer mega fetten Zenerdiode? Ist sicher alles nur eine Frage des Geldes. Das bringt mich auf eine Idee: Eigentlich kann man sich den Aufwand mit dem Operationsverstärker und dem Heizwiderstand sparen, wenn man die Energie direkt im Transistor verheizt. So in der Art: https://www.mikrocontroller.net/attachment/89125/Zenerdioden_Leistungsverst__rker.gif
Bert S. schrieb: > Ich bin am Design eines DC Motorcontrollers bis +24V, 10A und nun mache > ich mich gerade an das Design der Bremsschaltung. Bert S. schrieb: > Der Bremswiderstand ist 1Ohm, daher fließen um die 28A. Wenn du im Bremsbetrieb 28A siehst, dann baust du aber keinen 10A-Controller, sondern einen 28A-Controller. Und wenn der Motor nicht extern angetrieben wird, sondern nur vom Lauf bei 24V sehr schnell abgebremst werden soll ist es eher ein 40A-Controller. Von der Last für die H-Brücke aus betrachtet. Wenn das Bremsen auch etwas langsamer sein darf würde ich den Bremswiderstand auf 5-8A auslegen. Den 28A-Bremswiderstand musst du ansonsten regelmäßig mit PWM betreiben. Außer du willst wirklich immer eine Vollbremsung.
Danke für die vielen Inputs. Ich kann direkt die Eingangsspannung über den ADC messen, daher könnte ich eigentlich schon bei Überspannung den Motor kurzschliessen, indem ich die zwei High Side Mosfets öffne. Oder sollte ich eher über die Low-Side kurzschliessen?
Ich denke, das ist Jacke wie Hose. Ich würde die MOSFETs mit der geringeren Verlustleistung wählen.
Was mich gerade noch interessiert für ein anderes Projekt mit einem Synchronmotor und FOC ist, wie man bei der Space Vector Modulation den Null Vektor anwenden kann, ohne das dies den motor bremst? Dann würden ja alle 3 Phasen kurzgeschlossen?
HansPeterLoft schrieb: > Dann würden > ja alle 3 Phasen kurzgeschlossen? Du musst ja nicht unbedingt eine 'Brems' Strategie anwenden, sondern kannst auch Freilauf wählen. Schlaue Motorsteuerungen mit Bremse schalten z.B. choppern in steigendem Maß hinzu, je mehr du das Gas wegnimmst.
Genau das macht er ja, habe ich zumindest so verstanden. Heisst aber auch Spannugsüberhöhung/Rückspeisung im Speisekreis, und genau die soll begrenzt werden werden. Im Prinzip geht das so. Aber begrenzen auf 28V bei 30V Sperrspannung der Fets? Mathematisch korrekt, praktisch wäre mir das zu knapp.
Wenn ich den Zero Vector in SVPWM anwende, dann schließt dies mir ja die Motorphasen kurz. Damit kann ich bremsen, jedoch ist das ja eher gefährlich, da es den Motor zerstören kann. Aber für kleinere Leistungen, wäre es ja vielleicht eine Möglichkeit, so das ich ab einer bestimmten Spannung einfach den maximalen Duty Cycle linear zurückschraube bis 0, oder?
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