Собери сам: контроллер

[Тунгус]

Тут достаточно регулярно возникают вопросы по простому контроллеру, вот и я решил вставить свои 5 копеек.
Таймер 555 конечно хорошая микросхема, но несколько ограниченная, да и она пригодится для других задач.
Не пытаясь изобретать велосипед воспользуемся достаточно древней, но специализированной микросхемой TL494, тем более что ее найти можно буквально где угодно, начиная со старых комповых источников. Не считая того, что она формирует достаточно крутые фронты, что немаловажно для облегчения печальной участи силовых ключей, в ней содержатся узлы, позволяющие добавлять в контроллер полезные функции.
Итак- начало:
При данных номиналах частота ШИМ 550 Гц, максимальному соответствует нижнее положение регулятора.
Да- в таком варианте легко выдает 30 - 40 ампер с пиками за 50, амперметр 50 амперный всего.

А вот и первая поправка- супрессор 1.5КЕ33.

Модернизация №1- питаемся от 12 вольт.
Собственно тут все просто как мычание- заменяем 7812 банальным выпрямительным диодом, хоть КД 105 и все.
Можно правда увеличить емкость, стоящую после 7812 до 470х25, но то при желании. Но есть небольшой нюанс- параметры выходных ключей задаются при напряжении на затворе 10 вольт, при питании от 24 и стабилизаторе это можно опустить, а вот при питании от 12 все немного интереснее- под большой нагрузкой напряжение на аккумуляторе может проседать и ниже, поэтому при питании от 12В лучше применять ключи рассчитанные на TTL уровни, к примеру IRLR024. Но это для небольших моторов, так как максимальный ток у него всего 18 ампер.

[METAL]

а то кричат что на 555й самый простой шим получается! Тут даже проще чем по даташиту выходит! Совсем деталей нет! А теперь, как опытный электронщик работающий по специальности добавь в схему токоограничение для стандартного шунта на 75мВ- посчитай на досуге, сразу говорю- очень много народа с форума будут благодарны!

Немного оффтопа- Игорёк, извини что сразу не отвечаю- захожу на форум по мере возможности- работа.

[Тунгус]

Да в общем то я и нарисовал эт схемку, как начальный вариант, который в последствии буду усложнять, если это будет кому то интересно.
Начиная со всевозможных блокировок, заканчивая ограничением тока и адаптация под разные напряжения батареи.
По сути это задумано как Лего из которого каждый может собрать то, что нужно именно ему.
Так что это- начало, будет интерес- будем продолжать.

[AleStorm]

Если мотор зашунтировать диодом, кпд устройства приблизится к китайскому шуруповёрту.
К счастью, в режиме генератора, моторчик будет вырабатывать эдс той же полярности (диод не мешает), но вот шунтирования эдс самоиндукции (противоположной полярности) не избежать. Насколько это помешает, и как это скажется на экономичности при долгих поездках, я проверить не могу, не на чем. Но чётко представляю, что шунтированные диодом или резистором релюшки тормозят на отпускание якоря ого-го. Милисикунды, но это заметно "на глаз". Другое дело, что найти транзюк на большое обратное напряжение, чтоб не ставить диод - проблемка. Мосфеты в своём большинстве выпускаются вообще с защитными диодами. Поэтому в UPS их и не шунтируют.

И вопрос. Регулятор скорости в шуруповёрте - гибридная схемка, на которой есть всё, кроме транзюка и диода, есть ли смысл их использовать, добавив внешний потенциометр? Есть конечно недостаток, заполнение импульсами, наверно, до 70-80%. Далее уже транзистор замыкается кнопкой. Кто нибудь испытывал по тематике форума?

[Тунгус]

Не пойму, с чего диод должен снижать КПД?
А вот без него- и импульсные выбросы и круговой огонь имеют полное право на жизнь.
Но то все ерунда, я же писал- конструктор, из которого каждый волен лепить то, что ему надо.
Пы.Сы. диод убирать не советую.

[AleStorm]

Просто взять и убрать диод нельзя (увеличение помех, сдохнет ключ), т.к. он гасит импульсные выбросы. Эти выбросы отрицательной полярности, ток этих импульсов течёт в обратном направлении, как бы пытаясь крутить мотор в обратную сторону (так ?), этот ток замыкается диодом, вызывая тепловые потери в диоде и обмотке мотора. Эти 2 фактора могут влиять на КПД.

Насчёт искрения... просвятите, не знаю. Думал кондёра достаточно. Но почему он уменьшает искрение, с теоретической точки зрения, хоть тресни, не понимаю.

[av-master]

Посмотрите схемы и решения снабберов на сварочных инверторах по схеме косой мост.
RDC или другие регенеративные снабберы. простой диод тут не прокатит. он будет гасить на себе всю!!! запасенную энергию на прямом ходе периода ШИМ. греть обмотку и себя. лучше включать мотор в полумост или косой мост. но это уже усложнение .
в Вашем случае еще ИМХО шунтирование самого ключа Пленочным  1-10nF немного поможет.

[Тунгус]

А не слишком ли много внимания шунтирующему диоду? Гасит себе индуктивные выбросы, и пускай гасит.

[AleStorm]

...  Эти выбросы отрицательной полярности, ток этих импульсов течёт в обратном направлении, как бы пытаясь крутить мотор в обратную сторону (так ?)...

пардон, это я нагнал, ток в том же напрвлении течёт, обратной раскрутки нет.

[av-master]

с диодом как раз таки цепь этих выбросов замыкаетя и ток в обратном направлении как бы и пытается крутить в обратку )) проследите сами:
+ с батареи > верх мотора (+) > низ мотора (-) > ключ D (+) > Ключ S (-) > - батареи.
при отключении накопленная энергия : Низ мотора (+)!!! > открытый диод > Верх мотора (-) . тепло . потери и т.д...
так что все верно.

[Тунгус]

Я вот как то не пытался эту цепь отследить, но сильно сомневаюсь, что отключение диода будет заметно на реальном ТС, а вот индуктивные выбросы (ведь цепь разорвалась, энергия накоплена), великих дел свершить могут.
И еще- в начале диод стоял не на радиаторе и грелся он не фатально- рукой держать было можно, это при моторе 350 ватт, так что слухи о снижении КПД сильно преувеличены.
Ну и еще раз повторюсь- топик задуман как конструктор, каждый сам для себя решает, что ему надо. Моя рекомендация- диод не убирать, так как пользы от него больше, чем вреда.
Мне больше интересно другое- есть смысл продолжать, или мой бред фантазии только мне и интересен?

[TRO]

с диодом как раз таки цепь этих выбросов замыкаетя и ток в обратном направлении как бы и пытается крутить в обратку )) проследите сами:
+ с батареи > верх мотора (+) > низ мотора (-) > ключ D (+) > Ключ S (-) > - батареи.
при отключении накопленная энергия : Низ мотора (+)!!! > открытый диод > Верх мотора (-) . тепло . потери и т.д...
так что все верно.

Чё-то вы меня разочаровываете.
Рассмотрите мотор как эквиваленнтную схему.

А это последовательно включенные:
1. Активное сопротивление обмоток.
2. Индуктивность обмоток.
3. ЭДС двигателя для текущих оборотов.
есть ещё 4й элемент в виде межвитковой ёмкости, но в данном вопросе мы его проигнорируем.

При выключении силового транзистора, энергия накопленная в индуктивности двигателя упирается в напряжение питания через диод с тем-же током на котором закончил работу транзистор. И ток продолжает течь в в ту-же сторону применительно к ЭДС двигателя (т.е. толкать его а не тормозить)На лицо классический обратноход. При наличии полумоста картина не меняется, просто ток течёт через верхний мосфет снижая мощность рассеивания на нём.

[av-master]

  сори да туплю. тотже дроссель накопительный и диод замыкающий в моем ЗУ ))  L3 и D112

[Тунгус]

Ох уж эти высшие материи!
Топик этот для чего? Для тех, кто знает, что паяльник нужен не только для термально-ректального криптоанализа!
Цель- собрать контроллер буквально из подножного корма, большинство элементов можно извлечь из АТ БП.

[av-master]

Тунгус да нормально все. Продолжай. людям нравится ) просмотры растут )

[AleStorm]

Мы не схему критикуем, а наоборот, пытаемся разобраться. Подобные вопросы у многих возникали. Чем яснее станет, тем у большего кол-ва людей возникнет желание опробовать Вашу схемку.

[Тунгус]

Да просмотры то и не показатель. По контроллеру- буду добавлять в первый пост, что бы не рыскать по всему топегу.

av-master
Ведь согласись- контроллер на однокристаллке нужен то считаным единицам, а большинству нужно простое и недорогое управление ДПТ, я и сам через это прошел.

AleStorm
В ожидании вопросов адаптируем контроллер к питанию от 12 вольт.

[METAL]

В ожидании вопросов адаптируем
контроллер к питанию от 12 вольт.

Во-во! Треба и твое решение побачить.

[av-master]

Ведь согласись- контроллер на однокристаллке нужен то считаным единицам, а большинству нужно простое и недорогое управление ДПТ, я и сам через это прошел.

а разица то в чем ? в генераторе ШИМ и ОС ? так это мелочи. простейший шим на МК это контроллер, меньше доллара. 0 обвязки. только делитель на шунт и напряжение. в остальном все одинаково. нона МК можно еще понавесить , при желании. )) так что несогласен ))

по 12 вольт тоже интересно.

[Тунгус]

По железу- согласен, но микроконтроллер еще надо прошить, а с этим не каждый захочет связываться, да и если разницы нет, то зачем огород городить? Аппаратные решения не всегда плохи, согласись.
Про 12 вольт добавил в первом посте.

[av-master]

Про 12 вольт добавил в первом посте.

банально неинтересно )) Хотя Logic level рулит для 12 вольт - согласен. можно еще "повышайку" на томже шиме и регенеративном снаббере замутить )) но это уже сложно.

[Тунгус]

банально неинтересно ))

Ну вот- прибежал взрослый дядька и плюнул ребенку в мороженое!
Еще раз озвучу цель этого топика- помочь собрать контроллер из широко доступных элементов!
Я не говорю, что эти решения единственно возможные, я говорю о том, что каждый человек с руками и головой в состоянии собрать контроллер.
А Logic level очень хорошо подойдет для модернизации 30 - 100 ваттных китайцев, а уж для 500 и более ватт 12 вольт далеко не лучший вариант, там топология становится критичной. Надо будет нарисовать пример силовой части, но то будет, когда до ограничения тока дойдем.

[кипец]

А не слишком ли много внимания шунтирующему диоду? Гасит себе индуктивные выбросы, и пускай гасит.

Желательно диод ставить на проводах ближе к двигателю.

[Тунгус]

Желательно диод ставить на проводах ближе к двигателю.

У меня стоит на плате, возле выводов на мотор.

[ll]

Чем плоха эта: http://samodelkin.komi.ru/electron/shim5.html от sykt?
Все то же самое, и диод.. и защита по току есть. И та же TL-ка И деталек не много.
Где-то на форуме уже была тема максимально простого контроллера.

[Dag Xas]

Очень хорошая схема, ее автор Токмаков из Сыктывкара, я собрал ее зимой и использую на электрогрузовичке с мотором 3,8 квт напряжение 48 вольт. Частоту я менял несколько раз но остановился примерно на 1,5 кГц один раз горел 815 транзистор ,заменил на 973 и 972 сразу парочку и с тех пор меня драйвер не беспокоит . В управлении использую отдельный автомобильный аккум на 12 вольт. , он же и для фар и поворотников,   Силовые ключи у меня стоят IRFP4110 8 штук , в начале я ставил 6 штук сгорели так как токи доходили до 100-120 ампер в подъемах

[Belini]

Посмотрите схемы и решения снабберов на сварочных инверторах по схеме косой мост.
RDC или другие регенеративные снабберы. простой диод тут не прокатит. он будет гасить на себе всю!!! запасенную энергию на прямом ходе периода ШИМ. греть обмотку и себя. лучше включать мотор в полумост или косой мост. но это уже усложнение .

Предложите ссылку косого моста - интересно посмотреть.

[av-master]

На вскидку и не нашлось. "Засрали" интернет всякими самоделками... далекими от реальной жизни...


например так. только вместо 1 и 4 диоды.

[nikvic]

Итак- начало:
При данных номиналах частота ШИМ 550 Гц,

А скока нада? Может, обойтись 5Гц иль наоборот, 5МГц ?

Период ШИМ должен быть на порядки меньше, чем постоянная времени LR для индуктивности L обмотки и её сопротивления R.  В противном случае от ШИМ маловато  пользы - Вы просто включаете/выключаете мотор. Для моторов нашего "калибра" L около 0.001Гн, R - около 1 Ом, так что ШИМ должен иметь частоту не менее 10КГц.

А в чём разница? Ведь действует и так, для 500Гц - в том смысле, что для ШИМ-50% средние момент-мощность всё-таки меньше примерно в 2 раза...

Разница в КПД. Если напряжение уменьшить в 2 раза, то тепловыделение уменьшится в 4. Если же за время периода ШИМ ток успевает обнулиться, то тепловыделение уменьшится только примерно в 2 раза.

Иными словами, при медленном ШИМе мотор работает в той же точке  плоскости параметров, при быстром - в более выгодной.

[banz]

К сказанному могу добавить что частота должна быть выше звукового диапазона (>20 кГц).

[nikvic]

К сказанному могу добавить что частота должна быть выше звукового диапазона (>20 кГц).

У стандартных контроллеров - 16КГц. Завышать нет смысла - растут потери на переходных процессах.

[banz]

К сказанному могу добавить что частота должна быть выше звукового диапазона (>20 кГц).

У стандартных контроллеров - 16КГц. Завышать нет смысла - растут потери на переходных процессах.

Эту частоту часть людей ещё слышит.
Например, я.

[av-master]

16кГц. и 20 практически не слышно. Гораздо слышнее гармоники.

[nikvic]

16кГц. и 20 практически не слышно. Гораздо слышнее гармоники.

Слышимые гармоники порождены более низкой частотой. Или РПМ (неоднородности), или магнитной частотой, 50-100Гц.

[vectr1]

Для контроллера на 12В вот такие работать будут IRL2505 N  IRL3705 N ?

[Тунгус]

Для контроллера на 12В вот такие работать будут IRL2505 N  IRL3705 N ?

Я предлагал IRLR024, так как он гарантированно открывается при напряжении на затворе 5 вольт.

[Тунгус]

Дабы не плодить новые темы, попробую тут.
В качестве шунта для ограничения тока использую медную шинку 2 мм2. Стоит две в параллель длинной 65 мм.
Ограничение тока начинается с 30 ампер. Внутреннее смещение на втором усилителе ошибки составляет 80 мВ.
Но хоть ты тресни, а по расчетам не сходится! По теории должно срабатывать при 300 амперах!
Где я нолик потерял?

[Тунгус]

Все- разобрался, внутренний источник напряжения на 15 лапе в 80 милливольт присутствует только в TL 493!
Теперь ежики сложились.

[saimon]

А что можно сделать с кнопкой от шуруповерта gs069lf и Nes K3435  для коллекторного эл двигателя ват на 250-500 на напряжение 12-24вольта? Можно ли на выходе поставить  какие нить транзисторы  чтоб данное дело не перегорело?

[alpatov]

А где собранный контроллер? Схема полная .