Feedback di controllo motore PWM schematico
Ho realizzato un controller motore PWM con un Attiny45. Ho alcune domande riguardanti ciascuna sezione del mio schema. Questo design è per 40 A / 18 V, quindi 720 W. So che questo va oltre le mie attuali capacità e mi assumo la piena responsabilità di bruciare le cose, cerco di stare attento.
1. Convertitore VCC / DC-DC
Ho appena preso il design consigliato e spero che sia tutto a posto. Se qualcuno trova un errore, fammelo sapere.
2. Controllo della batteria
Questo è opzionale, ignoralo per favore.
3. Attiny IC
Anche questo sembra abbastanza semplice, spero di non aver commesso alcun errore.
4. Controllo motore
Posso usare MCP1416T-E / OT con 5V PWM IN e 14-18V VCC insieme a due MOSFET NCE2030K paralleli ? È anche possibile utilizzare due MOSFET in parallelo? Vedo spesso progetti in cui è presente una resistenza da 100k dal gate alla sorgente. È necessario qui?
Grazie per il tuo aiuto, ho cercato di mantenere il design semplice.
Risposte
Ecco alcuni punti che ho sottolineato nel tuo schema
Qual è il set minimo di parti per un circuito con questo microcontrollore AVR?
Atttiny e Atmega provengono dalla stessa famiglia e consiglierei di utilizzare il pull-up sul pin di ripristino. Stai guidando il motore, quindi un'interferenza EM indesiderata è abbondante e il tuo controller molto probabilmente farà scattare una barra di ripristino. Non sarà costantemente trattenuto dal tuo programmatore (spero) ...
Sezione controllo batteria ignorata come richiesto.
Il convertitore CC / CC LM2596 è soggetto a oscillazioni in alcuni casi, secondo il libro Switching Power Supplies AZ di Maniktala (libro facile da trovare, ma informazioni nascoste da qualche parte). Tieni d'occhio questo bastardo, se possibile.
Il resistore da 100k è lì per fornire la carica di corrente al condensatore Miller che è presente nel MOSFET (inerente alla costruzione del MOSFET). Alcuni lo usano, altri no a seconda del caso. Con il driver Gate, darei un piccolo resistore 100R o simile, solo per limitare la corrente che fluisce nel MOSFET. L'ottimizzazione è desiderata dopo il prototipo funzionante (controllare la potenza termica del resistore).
Non ho fatto calcoli sulla distribuzione dei MOSFET, ma la risposta di Andy aka "sembra una gamba", quindi fai attenzione sul lato termico qui (dissipatori di calore, dissipatori di calore, dissipatori di calore). Se vuoi evitare questo, puoi semplicemente impilare i mosfet (come hai fatto) per ottenere un divisore di potenza sufficiente per ridurre la dissipazione su ciascuno. Questa non è una soluzione elegante, ma a volte la forza bruta è divertente e utile per l'apprendimento.
Metterei una resistenza di pull down sui pin del gate, per evitare qualsiasi "accensione" accidentale durante la fase di accensione. Consiglio da 47k a 10k. Nessuna preferenza su nessuno di questi, solo sufficiente pull down a terra. 100k non sono raccomandati in quanto possono essere considerati "pull down troppo deboli".
È necessario che sia presente anche un diodo di contraccolpo induttivo. Sicuramente questo era obbligatorio per BJT e puoi farla franca senza metterne uno sul MOSFET a causa del diodo del corpo MOSFET "incorporato", ma preferisco sempre avere i miei componenti invece di sperare in sistemi di sicurezza incorporati.
Ecco il collegamento a questa discussione.
Dove devo mettere il diodo contraccolpo in un interruttore a transistor?
Questo era "calcolo e progettazione del retro della busta", quindi fai sapere se hai bisogno di ulteriori informazioni
Buona caccia e ricorda: la sicurezza prima di tutto
I MOSFET utilizzati per il controllo del motore hanno una tensione massima di 20 volt e questo, a mio parere, è troppo vicino ai 18 volt nominali forniti dalla batteria da 18 volt. Vorrei rendere la tensione massima del MOSFET più simile a 30 volt.
Se la corrente di 40 amp fosse condivisa perfettamente per ogni MOSFET, allora sarebbe 20 amp per dispositivo. Tuttavia, i MOSFET si riscaldano e questo aumenterà la loro temperatura e aumenterà la resistenza di attivazione fino a circa 30 mΩ a una temperatura di giunzione superiore a 100 ° C. Questo dissiperà (in ogni MOSFET) una potenza di 20² x 0,03 watt = 12 watt e non vedo nulla sul dissipatore di calore in rame che potresti aver formato sul tuo circuito.
Sono anche preoccupato che la scheda tecnica non sia chiara sull'area operativa sicura, specialmente per periodi di accensione più lunghi diversi da 1 ms: -
Le linee da 32 ampere e 1 volt indicano una resistenza di accensione di circa 30 mΩ.
Vi esorto vivamente a consultare le schede tecniche di altri fornitori (più riconosciuti) per vedere come potrebbe essere applicata la curva dell'area operativa sicura per periodi di durata più lunghi.
Devi lavorare su questo se non lo hai considerato. Devi anche considerare che i MOSFET non condivideranno equamente la corrente, quindi userei un fattore 2: 1 per questo e questo mi suggerisce che il valore massimo di corrente continua di 30 ampere (per MOSFET) è inadeguato.
La protezione back-emf (D3) non è chiara nel tuo schema. Anche questo deve essere valutato per ben oltre una corrente di picco di 60 amp, a mio parere.