Контроллер PMSM/BLDC на Cortex(бюджетный)

[Frolikum]

Приветствую всех.
Давно приглядывался к этим мотора но никак временем не мог разжиться. То одним то другим занят проектом. Ну а сейчас как говориться сам не хочешь люди заставят.
Я конечно понимаю что вот так с "наскока", "раз и вот тебе векторное управление готово" не получиться, поэтому планы весьма скромные. С самого нуля потихоньку с самых азов. Думаю что годика за два можно что то слепить. Я рад что многие уже прошли этот тернистый путь, значит будет кому пинать и тролить.

Пока в качестве ядра f103c8t6.
Драйвер ключей DRV8302.
Думаю семисегментный дисплей на пять разрядов для параметрирования и диагностики на TM1637 и четыре кнопки.

[SolarRay]

Зачем изобретать с нуля, когда существуют открытые проекты, например вот:
https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=30&t=36602
В нём реализован и синус, и нормальный газ, насчёт экрана не знаю. Там же, есть и другие, ещё где-то на немецком видел, но сейчас не вспомню где.

[Frolikum]

SolarRay
Благодарю. Познавательно.
Но моя задача не взять готовое а самому разобраться во всех нюансах. Полученный опыт и знания использовать дальше.

[se80]

[user]Frolikum[/user], google > vesc controller

[Frolikum]

se80, спасибо. Видел этот проект. А ссылка на рипозиторий давно в закладках. Приятно что дело движется и люди подтягиваются.

[se80]

[user]Frolikum[/user], дисплей имхо сильно гиморно - это отдельный проект. для начала можно бт интерфейс и апу на телефон .

[Frolikum]

[user]Frolikum[/user], дисплей имхо сильно гиморно - это отдельный проект. для начала можно бт интерфейс и апу на телефон .

Да, это мне тоже ближе но это всего лишь нюансы которые могут меняться по ходу дела. Если так то уж лучше зарезервировать место под esp модуль. Wi-fi как то посерьёзнее.

Пока за это не переживаю. Я больше за FOC думаю.

[se80]

[user]Frolikum[/user], foc в vesc уже реализован

[Frolikum]

После некоторого погружения стали ясны некоторые моменты:
1) На 103 камне хоть и можно но не нужно делать. Нет перспективы на вырост. Прочитал фразу что экономия на контроллере 3-5$ приводит к недо использованию машины стоимостью 70-150$ и решил переехать на stm32f303.
2)Дисплея не будет.
3)Drv8302 как она мне не нравилась все же слишком низковольтная. Хочется большего диапазона по напряжению. Понравились UCC21520 но пока запарки где купить, слишком новый продукт. На Али пока нету. Макет соберу на старичках IR2110.
4) Ну и вытикающий вопрос по измерению токов. Алегровские 712 датчики шумноваты, поэтому посматриваю в сторону шунтов и кого-нибудь из этого списка http://www.ti.com/lsds/ti/sensors/isolated-amplifier-products.page?DCMP=GOOGLE_TI&k_clickid=3d7fb7fe-93cb-4234-801a-26b05748006e&utm_source=GOOGLE&utm_medium=cpc&utm_term=isolation%20amplifier&utm_campaign=HPA_AMP_WW_P_E_ProductsTab&utm_content=3d7fb7fe-93cb-4234-801a-26b05748006e&gclid=Cj0KEQjwp4fABRCer93Klpaki94BEiQAsXJMGvAKSck1M0rV0ppVjIU_QfLtK9uFGZoXdjjUQR2wtfQaAt4c8P8HAQ

Если есть толковые соображения делитесь.

Работа хоть не спешно но идёт. Мотор у меня маленький всего 170Вт но для начала хватит. Пока разрабатываются девбоард с блоком питания.

[VVK]

поэтому посматриваю в сторону шунтов

А где шунты брать будете?

[Frolikum]

Дааа. Этот вопрос забыл внести в предыдущий пост. Шунты понадобятся настоящие. Для маленького движка прикупил smd2512 на 10 мОм но для больших токов не годятся. Этот вопрос пока тоже открыт и поиски ведутся. Возможно что цена качественных шунтов будет сопоставима с датчиками от lem. Надо проработать этот вопрос.

Просто хочется не изменять название топика, а с датчиками от lem контроллер уже не бюджетный

[Frolikum]

Картина по измерению тока такая:
ACS759 на Али 4.46$ за штуку при покупке десятка сразу и мы имеем готовое модульное решение(44,6$ десяток).

Шунт на 200 мкОм и пять ватт на маузере 1,5$ за штуку при покупке в десяток, плюс доставка и обработка заказа(около15$) плюс AMC1200 десяток на али 13,5$ итого мы имеем комплект но ещё с ним надо потанцевать. Питание на высокой стороне организовать и выходной сигнал надо масштабировать, благо f303 имеет усилители так что здесь хоть без дополнительных растрат.(43,5$ за десять комплектов). Тут конечно можно поправку внести что при покупке сотни комплектов они обойдутся вдвое дешевле.

Итак возьму пока ACS759  а там видно будет.

[Frolikum]

Решил сделать для удобства две платы. Процессорный модуль и Силовой блок. Процессорный модуль, так как его сложно изготовить ЛУТом, разведен и заказан на производстве, а основную плату на которой сетевей блок питания и силовой мост тоже развел и изготавливаю сам. Вот 3D модель силового блока. Из-за радиатора не видно ключи но думаю и так ясно где кто жить будет

[Frolikum]

Уже в железе

[VVK]

Уже в железе

Почему трансформаторов 2 шт.? Еще непонятно, куда двигатель и питание подключаются. И датчика тока не вижу...

[Frolikum]

Трансформатор один и один фильтр по входу. А датчики пока acs759 не прилители решил поставить что есть и в аккурат под радиатором поместился корпус соик8 а в нем acs712 на 20а.
На втором фото если присмотреться то между платой и длинным радиатором корпуса

[thrush007]

3)Drv8302 как она мне не нравилась все же слишком низковольтная. Хочется большего диапазона по напряжению. Понравились UCC21520 но пока запарки где купить, слишком новый продукт. На Али пока нету. Макет соберу на старичках IR2110.
4) Ну и вытикающий вопрос по измерению токов. Алегровские 712 датчики шумноваты, поэтому посматриваю в сторону шунтов и кого-нибудь из этого списка http://www.ti.com/lsds/ti/sensors/isolated-amplifier-products.page?DCMP=GOOGLE_TI&k_clickid=3d7fb7fe-93cb-4234-801a-26b05748006e&utm_source=GOOGLE&utm_medium=cpc&utm_term=isolation%20amplifier&utm_campaign=HPA_AMP_WW_P_E_ProductsTab&utm_content=3d7fb7fe-93cb-4234-801a-26b05748006e&gclid=Cj0KEQjwp4fABRCer93Klpaki94BEiQAsXJMGvAKSck1M0rV0ppVjIU_QfLtK9uFGZoXdjjUQR2wtfQaAt4c8P8HAQ

3) Рассмотрите вариант ADuM5230. У них встроенный гальванически развязанный источник питания для верхних ключей.  У UCC21520 этого нет. Но в ADuM5230 нужно делать умощняющий каскад на NPN и PNP. Проблем с этим не вижу, два транзистора в корпусе SOT223, тянущие 3-4 А, много места не займут. С гальванической развязкой поспокойней будет, да и проще перепаять только сгоревший транзистор, чем транзистор, бутстрепный драйвер и микроконтроллер.
4) ACPL-C790 более распространен, чем AMC1200. Вообще, с ограничением тока вопрос непростой. Если порог ограничения тока нужен настраиваемый из прошивки, то придется все эти токи через АЦП затаскивать в микроконтроллер. А если можно жестко токи ограничить, то поставить шунты из нескольких 2512 0.01 Ом между каждым из нижних транзисторов и минусом моста, поставить компараторы для слежения за токами через резисторы и при срабатывании хотя бы одного из компараторов дергать вывод TIM1_BKIN у STM32. Тогда при перегрузке снимутся управляющие сигналы со всех транзисторов.

[Frolikum]

По поводу ADuM5230 то этот вариант рассматривался. Но отпал в пользу UCC21520 по двум параметрам: Propagation Delay,Minimum Pulse Width. Конечный вариант будет именно на них + dc/dc изолированные типа B1212S-1W.

А по поводу токов то они естественно все заводятся в МК. Стоит два датчика в фазах и общин шунт в минусовой шине всего инвертора. Каждый ток меряется отдельным АЦП на максимальном сэмплировании, а общий через встроенный усилитель подается на вход своего ацп а также подаётся на компоратор который сравнивает его с заданным максимальным который в свою очередь задается уровнем первого канала ЦАПа. Поэтому короткое ловит компоратор и аппаратно глушит TIM1 а уж после этого процессор разберётся что с этой ситуацией делать.

Все усилители, компоратор, АЦП и ЦАП естественно находятся внутри МК.

Пока такая концепция.