ШИМ по схеме LICC'a

[qxov]

Внимание! В схемах в этом сообщении полно ошибок.

Планирую делать ШИМ контроллер для коллекторного двигателя. Полное отсутствие опыта (если не считать собранного в школьные годы симметричного мультивибратора) вынудили подойти к выбору схемы со всей ответственностью. Жребий пал на схему [user]LICC[/user]'а.

Обсуждение данной схемы и сопутствующих вопросов проводится в темах ТаврияЭлектро-1 и контроллер по схеме от LICCа.

Почему создаю тему здесь? Элементарно: многократно пытался найти приведенные выше темы по памяти, но сознание никак не могло заставить идти в раздел Разведение электромобилей в домашних условиях. Таким образом, помимо тематического направления, данная тема также будет являться проводником к оригинальным темам, значимость которых нельзя недооценивать.

Прошу форумчан изучить приведенные ниже схемы. Интересует их читаемость. В схеме с блоком питания, на мой взгляд, я перестарался с различными обозначениями. Какие еще есть недочеты по оформлению? Рассмотрите внимательней силовую часть. Там есть маленькая отсебятина по сравнению с традиционной схемой - усилитель шунта и делитель напряжения с потенциометром. Четыре диода параллельно мотору - это я не перестарался?

Питание всего этого будет осуществляться от 15-16S LiFePO4. Номинальная мощность - до 500 Вт. Транзисторов с запасом - чтобы не грелись и не сразу взрывались. Импульсный источник питания - результат WEBENCH, также чтобы воздух не греть.

Архив с проектом KiCAD (схема):
Блок управления:
Блок с силовыми элементами:
Блок питания:

PS: Прошу сслыку на ликбез по добавлению картинок на наш форум, а то фигня какая-то получается.

[варп]

[user]qxov[/user], по существу твоих вопросов , ничего сказать пока не могу - картинок не вижу ..., как и большенство присутствующих , скорей всего ...Лично я , запоминаю всё  что нужно через Print Screen , открываю   в Paint и перезапоминаю c расширением .jpg , затем обрезаю в Picture Manager...
Большая просьба - отсебятину по электронной части пока не пори ( или обсуждай её отдельно , в отдельном посте )...Всё не так просто ....- часто то , что красиво и логично выглядет на бумаге , работает , в реальности , с точность до наоборот , или не работает вовсе...Истина часто открывается только после пайки макета...
Посмотрим , что получится из твоей затеи...., у меня тоже были мысли ту тему причесать , но воздерживался , тк , по-уму её спаять надо , а нужды собственно в таком ШИМе -у меня - никакой...

[qxov]

Внимание! В схемах в этом сообщении полно ошибок.

[user]qxov[/user], по существу твоих вопросов , ничего сказать пока не могу - картинок не вижу ..., как и большенство присутствующих , скорей всего ...

С этой проблемой я постараюсь правильно разобраться как только появится время; что требуется для ее устранения - уже известно, пути решения найдем (поддержка svg движком форума).

Большая просьба - отсебятину по электронной части пока не пори ( или обсуждай её отдельно , в отдельном посте )...Всё не так просто ....- часто то , что красиво и логично выглядет на бумаге , работает , в реальности , с точность до наоборот , или не работает вовсе...Истина часто открывается только после пайки макета...

Там отсебятины - минимум
Первая - усилитель шунта AD8217. Это позволяет использовать низкоомный шунт и не рассеивать на нем десяток ватт.
Вторая - следствие из первой. Необходимость использовать делитель напряжения после усилителя. Реализует с помощью подстроечного резистора. Дополнительный резистор к нему навешанный - ограничение максимального тока, чтобы случайно не выкрутить подстроечник в отключение ограничения.
Третья - необходимость осуществления питания оригинальной схемы от источника с диапазоном напряжений 30..60 Вольт. КПД линейных "нагревателей" низок, поэтому используется импульсный преобразователь, схема которого и номиналы деталей любезно предоставлены софтом TI.
Четвертая - 10-омные резисторы на затворах полевиков, а не один общий на все. Желание так сделать появилось по мотивам книги Семенова "Силовая электроника". Дополнительно общий резистор в 51 Ом зашунтирован диодом - общая идеология оригинальной схемы соблюдена.
Пятая - шунт перенесен к плюсу, как в даташите на AD8217.
Шестая - четыре шунтирующих мотор диода. Это вызвано желанием набрать их до суммарного тока более 100А. В решении своем сомневаюсь.

Кстати, куда и каких элементов напаять, чтобы в случае ЧП сгорело поменьше всего?

Зачем делать если есть готовые http://www.e-bike.com.ua/viewproduct/sku/MAI-004615/
А также похожие до 1000 ватт

С такой идеологией можно вообще никогда ничего не делать.

[варп]

[user]qxov[/user], а зачем схемы разноцветные ? Мы что , в художественной галерее ? ...Люди должны уметь резистор от конденсатора не по цвету различать...
В идеале , схема должна отражать суть ...., чтобы не было нужды лезь в даташит по любому поводу...Я пока не схему вижу , а квадратики с полосками с трудночитаемыми надписями ...
Почувствуй разницу ( не идал , конечно , но суть , думаю , уловишь....) -


_____________________

....и надо первый и второй листы объединить..., схема не такая уж и сложная , чтобы её по двум листам размазывать..И фитюльки и ромбики всякие бестолковые надо убрать, чтоб внимание не отвлекали ...
Надо править ...., а то получается - та же хрень - вид сбоку....

[i]

схема нарисована не как картинка, а как часть системы автоматизированного проектирования печатных плат. Там и нужны ромбики и квадратики, что бы трассировщик  мог правильно соединить  провода. Имена цепям дают, что бы не загромождать схему линиями связи.
[user]варп[/user], когда доберетесь до схем чуть более сложней мультивибратора, научитесь ценить и цвет и надписи на схемах, а так же и САПРы.
По поводу оформления схем. Вверху всегда питание, внизу "земля". Слева вход, справа выход. Конденсатор, если он межкаскадный, располагается горизонтально, а если блокирующий или накопительный, то вертикально. Резисторы токоограничивающие - горизонтально, а в делителях напряжения  - вертикально...."Загнутая земля" - это моветон.... и так далее и тому подобное.
Когда в дело вступают БИС все это летит с чертям...

[qxov]

"Загнутую землю" не понял.

[варп]

[user]i[/user], да я не против прогресса..., просто в данном конкретном случае это все никчему ...Море листов уже про это исписано , и я хочу уже увидеть нормально нарисованную схему ....А иначе - смысл какой ? Опять - смотришь в книгу , а видишь - фигу....Схема же по-сути простая , как...( нижнее бельё )....
[user]qxov[/user], прости , если что не так ..., поверь - обидеть не хотел....
...И на счёт " загнутой земли " - не напрягайся , это камни в мой огород...

[qxov]

(1) и (2) на разных листах по следующим причинам:

• каждая из них по-отдельности прекрасно влезает на один лист A4, а вместе - мелко;
• логически выполняют разные задачи (и, строго говоря, прекрасно могут обойтись друг без друга).

[ДмитрийМver2.0]

Четыре шунтовых диода это перебор, если конечно они уже есть и слабые, обычно 150EBU02 хвататет за глаза, а благодаря сварочникам они стали дешёвые и массовые. Для удобства чтения схемы (ну если попридираться ) токовый узел перенесите вверх на листе, пересечение линиями связи транзитно каскадов не приветствуется. Стабилизатор я бы заложил дешёвый и массовый типа LM2576HV, софт для дросселя тоже есть на сайте. Цепочка в затворы из 51+диод+10 ом это перебор, если уж по Семёнову то резистор и диод у каждого полевика должны быть индивидуальные.

[варп]

[user]qxov[/user], тема - Ваша , Вам и решать ...Но попробуйте , если не влом , сделать второй вариант схемы ..., вторую - чёрнобелую , ужатую , с учётом моих рекомендаций ....( всё влезет , линии по-короче...., дублирующие надписи убрать...)...
Положите здесь же ..., а через год посмотрим  - какую схему забирали чаще....

-----------------------------
....дробить схему без крайней нужды , это очень плохо...Вы попробуйте Джоконду почастям посмотреть ..., руки - отдельно , улыбка - отдельно...

[варп]

.....
[user]варп[/user], когда доберетесь до схем чуть более сложней мультивибратора, научитесь ценить и цвет и надписи на схемах, а так же и САПРы....

....[user]i[/user], а они здесь нужны кому-нибудь , эти схемы чуть более сложней мультивибратора....?
Вопрос - риторический...Вы лучше меня знаете на него ответ...

[i]

"Загнутую землю" не понял.

это когда линия "земли" рисуется вертикально (а иногда еще и сверху)... гораздо лучше использовать символ GND.

[варп]

Кто-нибудь мне объяснит - зачем вообще нужен R11 , да ещё , вдобавок , на 51 Ом , да ещё с диодом впараллель ?
И кто знает - скажите номинал резистора , который затворы на землю садит..., и его позиционный номер ...Блин , как с такой схемой работать ...? А резистор , по- моему и стоит не на месте , и номинал ( если там 1 Ком ) маловат ....Ведь он там чисто номинально стоит , чтоб затворы в воздухе не висели при отсутствие управляющего сигнала....

[qxov]

[user]варп[/user], я сделал более, чем достаточно, для того, чтобы каждый мог просмотреть схемы. Кликабельные превьюшки в сообщении, вложения в формате svg и pdf. Можно их зумить до состояния "резистор во весь экран". Приложен исходный проект на kicad - свободной мультиплатформенной среде проектирования. Я не понимаю Ваших выпадов.
Я не ставлю целью сделать схему так, чтобы Вам понравилось. Мне этого не нужно. Мне нужно сделать выводы, чтобы в следующий раз сделать лучше. Конечная цель - рабочее устройство, а не черно-белая спагетти-схема.

Хотелось бы конструктивного обсуждения. Спасибо за понимание. Надеюсь, не перегнул палку 

По делу: резистор 51 Ом ограничивает скорость открытия транзисторов. Это в оригинальной теме обсуждалось. Диод параллельно ему стоит с целью максимально быстро закрыть транзисторы. Но! Строго говоря, номинал этого резистора нужно выбирать исходя из характеристик шунтирующих мотор диодов. Посему, возможно, я подумаю над его номиналом, но это - вряд ли

In motor control circuits, the resistor sets the turn–on di/dt that controls how fast the free–wheel diode is cleared. The interaction of the IGBT and free–wheeling diode determines the turn–on dv/dt.

По поводу резистора на землю - полагаете, что лучше поставить что-то в районе 8.2к?

[варп]

[user]qxov[/user], обидеть меня не бойтесь - это не так просто на самом деле ...., и сами на мои слова не обижайтесь...Причина проста - я не верю , что в этом мире есть человек , который может претендовать на знание абсолютной истины ...Если встретите такого , дайте знать , я из него икону сделаю... Мы имеем просто море точек зрения , а сама истина , во многом зависит от цели и точки зрения....Недопонимание возникло из-за того , что мне Ваша конечная цель непонятна ...А она , эта цель , может быть сильно разная ...Возможныё варианты :
- быстро сделать конкретное устройство для практического использования ;
- научиться работать в пакете программ , предназначенном для разработки электронных устройств;
- продолжить изучение электроники;
- ...+ ещё десяток ...
      ....естественно и пути достижение этих целей будут совершенно разными...
Я , естественно , больше ориентирован на быстрый практический результат , достаточный для практического использования ....И времени для этого нужно максимум - неделя ...Если цель иная , этот процесс можно растянуть на месяци...Если Вам не нужен САПР , как таковой - Вы выбрали самую длинную дорогу....

-----------------------
...и зачем я это всё пишу ...? 
Кстати - моё мнение можете не брать врасчёт...Мне , впринципе , ни кто не мешает нарисовать свой вариант схемы , который меня устроит во всех отношениях...Что я , рано или позно и сделаю...Возможно сделаю и печатную плату,  и спаяю...

_____________________

Про резистор R12 ...Учитывая его назначение , я бы сделал иначе -между затвором и землёй каждого полевого транзистора поставил свой резистор на 10 Ком....Да , их будет четыре , но конструктивно они будут в непосредственной близости от полевика , что уже хорошо...

Про R11 и D3 не просто так спросил - последнее время всё реже и реже вижу в схемах такое ...Вопрос - почему...? Хотя ответ лучше после осцилографом посмотреть , если знать что искать...

[all_bud]

коллеги хватит вам придираться, каждая схема имеет своих почитателей, я вот то же придумал свой ШИМ из того что было под рукой, ведь главное в схеме её функциональность и работоспособность, были бы у меня в наличии или в продаже данные микрухи, сделал бы по схеме LICC, была бы 494 микруха на ней бы сварганил. Есть куча логических МС, но на них мне не нравится ШИМ.
qxov, я по своим опытам понял, шо в силовых элиментах все должно быть на расчетах и правильной топологии.
1. постоянная  общая земля слаботочки и силовой.
2. затворы фетов подтягивать к земле как отче наш, да же если есть драйвер.
3. защищать затворы супрессорами - это спасет слаботочку.
4. величина Rg зависима, я обычно расчитываю так
   "Предлагается вашему вниманию две методики расчета сопротивления цепи затвора (емкость затвора транзистора IRF3808 составляет C=5300 pF, время включения транзистора t=100 ns):
1. Заряд конденсатора характеризуется постоянной времени заряда, то есть это время, за кото-
    рое конденсатор зарядится до уровня 0,63% от напряжения питания.
    t = RxC. Определим из нее резистор. 100ns = Rx5300pf. Следовательно R = 18,86 Om. Ток,     
    протекающий по цепи заряда, будет определяться как I = ( Uп - Uс)/R. В начальный момент,   
    когда уровень заряда конденсатора равен нулю, ток в цепи будет максимален. Отсюда Iмакс =
   10 / 18,86 = 0,53 А. Общий ток в нашей схеме из 6 транзисторов  равен 6*0,53 = 3 А.
   Если учесть, что реальный переходной процесс заряда равен 3 - 4 постоянным времени, то
   Значение резистора можно уменьшить до 6 Ом. В общем практически резистор  будет от
    20 Ом до 6 Ом."(С)
5. Выключение питания и предохранители только по "+"
6. Разделить питание управляющей части и питание драйвера фетов отдельными кренками с общей землей.
7. Ставить кучу фетов бессмысленно (выгорит один-выпаивать все)), лучше поставить парочку с индивидуальным драйвером на каждый фет, но хороших, запас по напряжению и току до к=1,5-2. В своем контроллере на 36В я использовал всего 2 фета 3205, токи при старте 50А а может и повыше (ограничение по току на максимальном токе), феты еле теплые при любых нагрузках на ЭД (хоть вал стопори), частоту выбрал в 400Гц. Да есть писк, но это не смертельно. (Сейчас жду транзисторы и буду отстраивать контроллер на 72В)
8. Защиту от КЗ надо разделять от токовой отдельным компаратором, который либо будет выключать драйвер (драйвер с пином SD от IR), либо выводить ШИМ в 0% за 10ms.

Это мои мысли, основанные на своем опыте и сожженых деталях.

А ваще меня щас микропроцессоры начали привлекать, пока изучаю их.

[варп]

[user]all_bud[/user], ты правельные вещи говоришь , но тема называется - "ШИМ по схеме LICC'a"....И речь именно о нём не потому  , что эта схема самая лучшая на свете , а потому , что у неё ОГРОМНЫЙ плюс - она реально ездит на автомобиле...Я тоже могу много чего нарисовать , и уверен , что оно даже будет работать ....Но этого мало , ...надо чтобы это работало на автомобиле . У тебя есть электрический автомобиль ?....Вот и у меня нет ...Вот поэтому ШИМ по схеме LICC'a - лучший в мире ..., пока...И именно поэтому не желательно очень далеко отходить от оригинала...
[user]all_bud[/user],  ты бы тоже схему свою по-людски нарисовал, наконец...На нормальной схеме все косяки сразу видны , невооружённым глазом ...А в кривую - и вникать влом....
____________

Про микроконтроллеры своим опытом поделюсь - ценность собствено микроконтроллера без нужной тебе программы , практически равна нулю ....А чтобы путнюю программу написать нужно пол-жизни этому посветить , это профессией должно быть...., этому между двумя перекурами не научишься ...Через пару месяцев ( в лучшем случае ) ты сделаешь программу уровня светофора и почувствуешь, что до реальной пользы - как до Пекина , раком...и скажешь - может мне лучше ещё один мотоцикл сделать...?
Здесь - мой опыт , в подробностях...
http://monitor.net.ru/forum/viewtopic.php?t=380455&start=0

[варп]

[user]qxov[/user], я тут планирую периодически мусорить в теме , если что-то будет не ко двору , поставте меня в известность...Если что , можно будет с Вашего согласия мой бестолковый трёп почистить...Вот эти картинки из даташитов здесь будут очень кстати...Кстати , не смог найти в даташитах данных ,от нуля ли до 100% меняется заполнение ШИМ в этих миктосхемах.