Skema umpan balik kontrol motor PWM

Aug 20 2020

Saya membuat Pengontrol Motor PWM dengan Attiny45. Saya punya beberapa pertanyaan tentang setiap bagian dari skema saya. Desain ini untuk 40A / 18V, jadi 720W. Saya tahu ini di luar kemampuan saya saat ini dan saya bertanggung jawab penuh untuk membakar barang, saya mencoba untuk berhati-hati.

1. Konverter VCC / DC-DC

Saya baru saja mengambil desain yang direkomendasikan dan saya harap semuanya baik-baik saja. Jika seseorang menemukan kesalahan, beri tahu saya.

2. Kontrol Baterai

Ini opsional, harap abaikan.

3. IC Attiny

Ini juga tampaknya cukup lurus ke depan, saya harap saya tidak membuat kesalahan apa pun.

4. Kontrol Motorik

Dapatkah saya menggunakan MCP1416T-E / OT dengan 5V PWM IN dan 14-18V VCC bersama-sama dengan dua MOSFET NCE2030K paralel ? Apakah mungkin menggunakan dua MOSFET paralel? Saya sering melihat desain di mana ada resistor 100k dari gerbang ke sumber. Apakah itu perlu di sini?

Terima kasih atas bantuan Anda, saya berusaha agar desainnya tetap sederhana.

Jawaban

1 DeadEyeBojan Aug 20 2020 at 17:39

Berikut adalah beberapa poin yang saya beri komentar tentang skema Anda

Berapa set minimal bagian untuk sirkut dengan mikrokontroler AVR ini?

Atttiny dan Atmega berasal dari keluarga yang sama dan saya akan merekomendasikan menggunakan pull-up pada pin reset Anda. Anda sedang mengendarai motor, maka gangguan EM yang tidak diinginkan berlimpah dan pengontrol Anda kemungkinan besar akan memicu bilah reset. Itu tidak akan terus-menerus ditahan oleh programmer Anda (saya harap) ...

Bagian kontrol baterai diabaikan seperti yang diminta.

Konverter DC / DC LM2596 rentan terhadap osilasi dalam beberapa kasus, menurut buku Switching Power Supplies AZ oleh Maniktala (buku mudah ditemukan, tetapi informasi terkubur di suatu tempat). Awasi bugger ini jika memungkinkan.

Resistor 100k ada untuk menyediakan pengisian arus ke Kapasitor Miller yang ada di MOSFET (melekat dalam konstruksi MOSFET). Beberapa menggunakannya, beberapa tidak bergantung pada kasus. Dengan driver Gate, saya akan memberikan resistor kecil 100R atau serupa, hanya untuk membatasi arus yang mengalir ke MOSFET. Optimasi diinginkan setelah prototipe bekerja (periksa peringkat termal resistor).

Saya belum melakukan kalkulasi pada pembuangan MOSFET, tapi jawaban dari Andy alias "sepertinya leg´t" jadi berhati-hatilah di sisi termal sini (heatsink, heatsink, heatsink). Jika Anda ingin menghindari ini, Anda cukup menumpuk MOSFET (seperti yang Anda lakukan) untuk mendapatkan pembagi daya yang cukup untuk menurunkan disipasi masing-masing. Ini bukan solusi yang elegan, tetapi terkadang kekerasan itu menyenangkan dan bagus untuk belajar.

Saya akan meletakkan resistor pull down pada pin gerbang, untuk mencegah "saklar on" yang tidak disengaja selama fase power up. Saya merekomendasikan 47k hingga 10k. Tidak ada preferensi pada salah satu dari itu, hanya cukup tarik ke tanah. 100k tidak disarankan karena dapat dianggap "pull down terlalu lemah".

Anda juga perlu memiliki dioda kick-back induktif. Tentu ini wajib untuk BJT dan Anda dapat pergi tanpa meletakkannya di MOSFET karena dioda tubuh MOSFET "built-in", tetapi saya selalu lebih suka memiliki komponen saya sendiri daripada berharap untuk built in failafes.

Ini tautan ke diskusi ini.

Di mana saya harus meletakkan dioda kickback pada sakelar transistor?

Ini adalah "bagian belakang perhitungan dan desain amplop" jadi beri tahu jika Anda memerlukan informasi tambahan

Selamat berburu dan ingat - keselamatan dulu

3 Andyaka Aug 20 2020 at 16:43

MOSFET yang digunakan untuk mengendalikan motor diberi nilai pada tegangan maksimum 20 volt dan ini, menurut saya terlalu dekat dengan nominal 18 volt yang disuplai dari baterai 18 volt Anda. Saya akan membuat tegangan maksimum MOSFET lebih seperti 30 volt.

Jika arus 40 amp dibagi sempurna untuk setiap MOSFET maka itu akan menjadi 20 amp per perangkat. Namun, MOSFET akan menjadi hangat dan ini akan menaikkan suhunya dan menaikkan resistansi kemungkinan menjadi sekitar 30 mΩ pada suhu persimpangan di atas 100 ° C. Ini akan menghilangkan (di setiap MOSFET) daya sebesar 20² x 0,03 watt = 12 watt dan saya tidak melihat apa pun tentang heatsink area tembaga yang mungkin telah Anda bentuk di papan sirkuit.

Saya juga khawatir bahwa lembar data tidak jelas tentang area operasi yang aman terutama pada periode waktu yang lebih lama selain 1 md: -

Garis 32 amp dan 1 volt menunjukkan resistansi sekitar 30 mΩ.

Saya sangat menyarankan Anda untuk melihat lembar data dari pemasok lain (yang lebih dikenal) untuk melihat bagaimana kurva area operasi yang aman dapat diterapkan untuk periode durasi yang lebih lama.

Anda perlu mengerjakan ini jika Anda belum mempertimbangkannya. Anda juga perlu memperhitungkan bahwa MOSFET tidak akan berbagi arus secara merata jadi saya akan menggunakan faktor 2: 1 untuk ini dan ini menunjukkan kepada saya bahwa peringkat arus kontinu maksimum 30 amp (per MOSFET) tidak memadai.