Делаю себе контроллер BLDC на Arduino )

[clawham]

моща мотора ограничена возможностью проводимости меди и возможностями охлаждения. Если из несчастных допустимых квачиваемых 2-х киловатт вы на 400 будете греться на 150 свистеть и на 500 работать отбойником по раме то на какой хрен вы будете вообще тогда собственно ехать? Чтоб получить кпд выше 60% нужно недопускать лишнего тока в обмотки чтоб их меньше греть ибо потери растут с квадратом тока в этих самых обмотках + когда они прогреваются - проводимость ухудшается и потери ещё больше возрастают! Замкнутая цепь - оказывается что чтоб быстро ехать на слабом моторе надо не больше мощности вкачивать а наоборот как можно меньше! ни пол ампера лишнего! ровно столько сколько надо в каждый конкретный момент времени и ни ампером больше.

Ну а абы крутилось то можно вообще 50 герц на две фазы подать и крутануть мотор - когда-то он +- попадет в синхронизм и крутиться будет. вот только с каким кпд и сколько мощности мотора вы сможете использовать?

[Кулибин]

Не важно, вообще никакие звуки не помешают ради правильной работы.
Не будет же ехать как мотик без глушака всё равно. А пищит не пищит вообще какая то фигня.

[Night-Prizrak]

А пищит не пищит вообще какая то фигня.

Не всегда...
могу согласиться с этим высказыванием только до частот ...  ну незнаю..  3-6 кГц... А вот выше этого, в зависимости от индивидуальных особенностей, высокочастотный писк может негативно влиять на ЦНС, вызывая негативные последствия от частичной потери внимания и концентрации до головных болей. Конечно это индивидуально, но на дороге да ещё и с таким "опасным" (с точки зрения незаметности и "не серьёзности" в глазах других водителей) транспортом, как е-вел, лучше уменьшать риски любыми возможными способами. ИМХО - лучше ездить на "трескучем" прямоугольнике, чем на "пищащем" синусе.

[Night-Prizrak]

да только у этого мегаконтроллера нету ограничения ни фазного ни батарейного а потому просто так работать не будет...

А вот и не правда!
левый нижний угол - шунт батарейного тока 
Да и само название контроллера "500 Вт" каг-бэ намекает 
Ну и кроме того его можно залудить или поменять (шунт) и усилив феты легко снять с этой поделки 1 кВт.
Качество "мощи" не гарантирую, но её колличество масштабируемо в широких пределах 
На счет безсенсорности - "рядышком" (в соседних лотах) есть точно такие же контроллеры под холлы. Отличаются "отсутствием" микросхемы эмулятора холлов. В теории эту мою плату можно переделать в сенсорную отпаяв микросхему компараторов с обвязкой. 

[mr.Dream]

И так, подбирая драйверы ключей решил использовать один полумостовой драйвер irs2186 (4А в оба ключа в обе стороны, 1,5уе) на два ключа вместо tc4420 (6A, ,0,7уе) для шима низа + слабый (до 0,5А) для комутации верха.
Имеет защиту от пониженного напряжения питания выходных каскадов, что исключает линейный режим ключа (<10В) на обоих каналах. Держит импульсные броски "ниже нуля" до -5В. Ну и главное - не допустит сквозной ток через ключи в случае чего Ну и будет возможность сделать синхронное отпирание ключа параллельно диоду, что сильно уменьшит их нагрев.

А теперь вопрос - имеет ли смысл ШИМить оба ключа (низ на одной, верх на иной фазе)? или лучше только верх или низ? Для подпитки бутстрепного конденсатора планирую делать дополнительный источник Vcc + 15V  слаботочный, тоже бутстрепного типа, для удержания  открытом состоянии ключа долгое время, если придется, и для начального гарантированого старта.

И так, ключи буду ставить irfb4110pbf оригиналы. По 4 шт в параллель. В новой версии они уже держат до 120А (пакадж лимит), хоть кристалл до 180 )) Диод держит продолжительно 170А.   Значит теоретически я смогу вытянуть до 480А батарейного и 680А фазного  Но делаю для 80-100 батарейного и до 300 фазного.
Касательно тепловыделения. При 4,5мОм и 75А на ключ будем иметь 75^2*0.0045/25Вт в открытом состоянии (при 300 фазного). Падение на диоде при 75А до 1,3В, а это значит что при тех же 75А на кристалле будет до  97Вт, что очень много. При 300 фазного таких "диодов" будет 8! Однозначно синхронное отпирание нужно делать, иначе тепло не будет чем отвести да и потери громадные. Думаю, что в китай-контроллерах тоже синхронное отпирание делают, иначе погорели бы ))
Кстати, на разных контроллерах ощущал эффект "торможения" при легком нажатии на ручку газа и большой скорости, может как раз легкое перекрытие фаз получается из за драйверов на рассыпухе? Значит нужно будет позабоиться об открывании противоположных ключей при ШИМ 0% - очередная проблемма, о которой не догадывался раньше ) Изначально планировал сделать один канал ШИМ, и через логику объединять с фазами комутации. Значит придется задействовать еще один вывод МК для сигнала "стоп" (гарантированное запирание параллельных диодам каналов полевика)

[zap]

Для прямоугольного управления ШИМят только верх (бутстрепу так легче жить, хотя при 100% газе всё равно заполнение 1).
Низ просто распахивают на всё время пока Холлы в нужном положении.
Для синуса ШИМят и верх и низ, там иначе никак.
Насчёт токов, урежьте осетра как минимум вдвое.
При нагреве ключей сопротивление канала вырастает, так что тепловая мощность получится запредельная.
Да и то сказать, нафига Вам 30 киловатт
Лёгкое торможение я тоже встречал практически на всех контроллеров. На самокате (большие обороты) эффект чувствуется больше всего.
Вряд ли из-за сквозных токов, там Дед Тайм в контроллере встроенный, и по КПД это бы сильно ударило.
Подозреваю, что это из-за того что на высоких оборотах требуется "опережение зажигания", чтобы ток к нужному моменту успел вырасти до нужной величины.
А из-за управления по датчикам Холла это не обеспечивается.
Соответственно, в самом начале такта двигатель чутка успевает поработать в режиме генератора.
А если открывать ШИМ лишь на короткое время, то весь этот короткий интервал попадает на режим генератора, до режима двигателя даже не успевает добраться.

[clawham]

значиться так - шимить надо не ключь а всю фазу! тоесть скажем первая фаза - нижний открыт а вторая фаза - верх. вот шимить надо верх а в нулевом состоянии низ второй фазы открывать.

второе - вы ошибаетесь если думаете что диоды в фетах можно паралелить! нельзя! и это причина сгорания большинства простых многофетовых контроллеров. диод в отличие от полевика при нагреве кристалла уменьшает падение на себе и берет ещё бОльше тока из паралели и ещё больше нагреваясь ещё меньше напруги ан нем падает и ещё больше нагревается - лавинообразный процесс. полевик же увеличивает сопротивление канала при нагреве потому их и можно паралелить.

Итого. если шимить только верх чтоб фазный ток упирался только в нижний диод второй фазы - вы теряете кпд - там 0.8 вольт падает на диоде * фазный ток.
второе - паралельное соединение 4-х диодов по 120 ампер дает вам максимум 200 ампер току не больше. дальше хоть 100 впаралель вешайте - неважно - весь ток упрется в 1-2 диода ибо у каждого диода есть разбег в падении - большинство вообще не будет испытывать какого-либо значимого тока(обычно разница между 0.5 и 0.8 вольтами падения - в пределах 20 мпер. - дальше падение держится как на стабилитроне.
третье- если шимить и нижний - то надо очень аккуратно это делать ибо если начинать шим с нуля во время езды то это будет равноценно закоротке фаз. потому надо отслеживать положение ручки и ЭДС мотора и включать шим только когда желаемая скорость больше текущей у мотора. ну и рекуперация соответственно тоже - шим меньшим заполнением чем надо для текущей скорости.

конечно если шимить сразу все полевики то греться будут не только диоды нижних фетов фазным током но и диоды верхних фетов + будет повышенная нагрузка на кондеры - бешеные пульсации с +- фазным током. лучше так не делать.

[mr.Dream]

Насчёт токов, урежьте осетра как минимум вдвое.
При нагреве ключей сопротивление канала вырастает, так что тепловая мощность получится запредельная.
Да и то сказать, нафига Вам 30 киловатт

Родной контроллер под HPM3000B идет 80/240А 72В. Сейчас езжу на контроллере от мотор-колеса 800Вт, 60В 30А. По рассчетам там фазные токи под 200А валят на старте, ибо нету ограничения )
Да и 30кВт там не получится, как не круги - батарейный ток то 80А. То есть максимум у меня буде 4,8кВт при 60В, а 300А фазного нужно для обеспечения динамических характеристик мотора. С 24 фетов снять 300А фазного не проблема. Такой ток умудряются с 12-го финика вытаскивать, но он иногда горит. Я же буду делать с запасом, так сказать.  Контроллер в 100 уе должен уложиться. Грубо 50 баксов - только ключи. Остальное на кондеры Low ESR + большая керамика, драйвера, рассыпуху, радиатор с кулером или без оного и пиво для разработок

[clawham]

Сразу предостерегу о Low ESR оно то конечно низкое это еср но не настолько. и керамика высоковольтная тоже под полтора ома еср имеет! даже 10 нан! я на осцилографе смотрел/мерял на 20 килогерцах. самым лучшим решением оказалась как ни странно - пленка! пленочники высоковольтные - у них еср до 2 милиом выходили при 1 мкф ёмкости

[mr.Dream]

Пришла идея в голову, как блокировать отпирание "диодных" каналов. Просто через RC-фильтр с выхода ШИМ, период спада на емкости (постоянную времени) подобрать на уровне минимального заполения ШИМ, 1-2%. Все равно на таком заполнении ехаь не буду, а как только ШИМ упадет до нуля, транзисторы синхронно дергаться перестанут все это на логике 2и. Лишние операции на МК не хочу делать, хоть это и не займет много времени, все равно.

[clawham]

на 50% шима в момент разгона 50% времени должен быть открыт верхний полевик и ровно 50% времени нижний полевик
даже на 2% заполнении шима - 2 процента времени открыт верхний а 98% времени открыт нижний! и никак иначе! Причем тут RC цепочки и 2И логика?

[mr.Dream]

Вот собственно схема для синхронизации бади диодов с каналами полевика:
- огда закрыватся нижний ключ на "шимящем канале", открывается синхронно верхний и запирает диод, принимая на себя всю индуктивность так что 4А драйвер будет очень кстати.  Нижние же ключи "сравнивают" логическим И состояние пина с единственным выходом ШИМ. А чтобы верхние ключи не отрывались, когда ШИМ не работает - будет быстрый RC фильтр, который при отсутствии ШИМа не даст верхним ключам открываться.

Если сделал ошибку - поправте
Значит ШИМить решил все таки нижние ключи, а верхними подпирать диоды.  Защитой от сквозняка будет рулить драйвер полевиков.

[clawham]

зачем нижними? зачем вам нагрузка на плюсовую шину-то?

да и зачем вся эта логика? просто проинвертируйте вход верхнего полевика и нижнего а в таблице выходов контроллера добавьте ещё 3 пина - разрешение инвертировать шим 1 2 и 3 фазы. это намного проще сделать программно. вот только эта комплементарность , которая легко реализуется - она не просто так опа и есть - надо уметь ею пользоваться и с нуля теперь шиму нарастать будет нельзя! только с процента - соответствующему текущей скорости поделенной на максимальную скорость мотора

[mr.Dream]

[user]clawham[/user], А почему это шиму с нуля нарастать нельзя будет? За первый такт зарядится конденсатор и "разрешит" инвертировать. Ну пусть даже с процентов. Это настолько важно? ну упрется в диод первых пару тактов, делов то. Если делать без логики - придется затронуть все 6 каналов ШИМ МК, а я нулевой таймер трогать не собираюсь )

[clawham]

если мотор уже крутиться на 50% от ХХ то ваша схема при 10% шима даст 90% замікание фаз на землю - получится адский тормоз . Хотя насколько я понял - схемка кратковременно открівает нижний фет - так вот ток от индуктивности непрерывен уже с 2-3 % шима и потому бессмысленно это все - все время пока ШИМящаяся фаза не в единице - должен быть открыт нижний фет. единица = открытому верхнему фету этой фазы. а у одной из соседних - только нижний постоянно открытым держится.

[mr.Dream]

[user]clawham[/user], Если мотор крутиться на 50%, а ШИМ у нас скажем процентов 10, в пределах одного такта фаз:
Открыт намертво верхний ключ фазы А. Нижний ключ фазы Б открывается, закачивая в обмотку энергию, закрывается, и фаза Б "отстреливает" вверх, упираяясь в диод верхнего ключа, мы его параллелим открывая канал верхнего ключа на 90%, ток еще не успевает упасть, как мы его закрываем и опять открываем нижний на фазе Б. И все повторяется, до тех пор пока не нужно будет сменить комбинацию фаз.

Как я уже писал, легкое торможение на высоких оборотах при малом % ШИМ ощущается почти на всех блочных контроллерах. Не адское торможение А чтобы этого не было, можно экспериментально подобрать режим работы (по току), когда не нужно будет открывать "параллельные" диоду канали полевика, и этот эффект изчезнет. По моих оссилограммах, даже на холостых оборотах ток в обмотках течет непрерывно.

Вот берем к примеру управление обычным коллекторным двигателем на двух полевиках. Там то же самое.

Или что вы предлагаете, совсем не трогать лишние ключи? Тогда на диодах аццкое тепло будет.

[zap]

Раз пошла такая пъянка с цифровой рассыпухой, AL/AH/BL/BH/CL/CH не нужны вообще.
Делайте декодер на масочном ПЗУ от сигналов датчиков
Ну или на такой же рассыпухе, например.
P.S. Если будете ШИМить низ, не сможете измерять противо-ЭДС через АЦП. То бишь, без датчиков работать не сможете вообще.

[mr.Dream]

P.S. Если будете ШИМить низ, не сможете измерять противо-ЭДС через АЦП. То бишь, без датчиков работать не сможете вообще.

Какая разница? Ведь противо-эдс измеряется не относительно земли, а относительно средней точки резистивного "тройника", понижается делителем до уровня АЦП и дифференциируется. А средняя тока в момент работы ШИМ прыгает куда ей захочется)