Схема обратной связи управления двигателем с ШИМ
Я сделал контроллер двигателя PWM с Attiny45. У меня есть несколько вопросов по каждому разделу моей схемы. Этот дизайн рассчитан на 40 А / 18 В, поэтому 720 Вт. Я знаю, что это выходит за рамки моих нынешних навыков, и я беру на себя полную ответственность за сжигание вещей, я стараюсь быть осторожным.
1. Преобразователь VCC / DC-DC
Я просто взял рекомендованный дизайн и надеюсь все в порядке. Если кто-то обнаружит ошибку, дайте мне знать.
2. Контроль батареи
Это необязательно, пожалуйста, не обращайте внимания.
3. Attiny IC
Это тоже кажется довольно простым, надеюсь, я не ошибся.
4. Управление двигателем
Могу ли я использовать MCP1416T-E / OT с входом 5V PWM IN и 14-18V VCC вместе с двумя параллельными MOSFET NCE2030K ? Можно ли вообще использовать два полевых МОП-транзистора параллельно? Я часто вижу конструкции, в которых между затвором и истоком установлен резистор 100 кОм. Здесь это необходимо?
Спасибо за помощь, я старался, чтобы дизайн был простым.
Ответы
Вот некоторые моменты, которые я заметил на вашей схеме
Какой минимальный набор деталей для схемы с этим микроконтроллером AVR?
Atttiny и Atmega принадлежат к одному семейству, и я бы рекомендовал использовать подтягивание на вашем булавке сброса. Вы управляете двигателем, тогда нежелательные электромагнитные помехи многочисленны, и ваш контроллер, скорее всего, отключит панель сброса. Ваш программист не будет постоянно его задерживать (надеюсь) ...
Секция управления батареей игнорируется по запросу.
Преобразователь постоянного тока в постоянный LM2596 склонен к колебаниям в некоторых случаях, согласно книге «Switching Power Supplies AZ» от Maniktala (книгу легко найти, но где-то в ней закопана информация). Если возможно, следите за этим ублюдком.
Резистор 100k предназначен для обеспечения зарядки конденсатора Миллера, который присутствует в MOSFET (присущ конструкции MOSFET). Некоторые используют его, некоторые нет, в зависимости от случая. С драйвером затвора я бы дал небольшой резистор 100R или аналогичный, просто чтобы ограничить ток, протекающий в MOSFET. Оптимизация желательна после рабочего прототипа (проверьте тепловые характеристики резистора).
Я не делал расчетов на рассеяние MOSFET, но ответ Энди, также известного как «кажется неправильным», поэтому позаботьтесь о тепловых аспектах здесь (радиаторы, радиаторы, радиаторы). Если вы хотите избежать этого, вы можете просто сложить МОП-транзисторы (как вы это сделали), чтобы получить достаточный делитель мощности, чтобы снизить рассеивание на каждом. Это не изящное решение, но иногда грубая сила - это весело и полезно для обучения.
Я бы поместил понижающий резистор на контакты затвора, чтобы предотвратить любое случайное «включение» во время фазы включения. Я рекомендую от 47к до 10к. Никаких предпочтений ни по одному из них, просто достаточно опустить на землю. 100k не рекомендуется, так как они могут считаться "слишком слабыми".
Вам также понадобится индуктивный обратный диод. Конечно, это было обязательным для BJT, и вы можете обойтись без установки одного на MOSFET из-за «встроенного» диода в корпусе MOSFET, но я всегда предпочитаю иметь свои собственные компоненты, а не надеяться на встроенные отказоустойчивые устройства.
Вот ссылка на это обсуждение.
Где мне поставить обратный диод в транзисторном переключателе?
Это был «расчет и дизайн задней части конверта», поэтому дайте знать, если вам понадобится дополнительная информация.
Удачной охоты и помни - безопасность прежде всего
Полевые МОП-транзисторы, используемые для управления двигателем, рассчитаны на максимальное напряжение 20 вольт, и это, на мой взгляд, слишком близко к номинальным 18 вольтам, подаваемым от вашей 18-вольтовой батареи. Я бы сделал максимальное напряжение MOSFET более 30 вольт.
Если ток 40 ампер будет идеально распределен для каждого полевого МОП-транзистора, то это будет 20 ампер на устройство. Однако полевые МОП-транзисторы будут нагреваться, и это приведет к повышению их температуры и увеличению сопротивления в открытом состоянии примерно до 30 мОм при температуре перехода выше 100 ° C. Это рассеивает (в каждом MOSFET) мощность 20² x 0,03 Вт = 12 Вт, и я ничего не вижу в медном радиаторе, который вы могли сформировать на своей печатной плате.
Я также обеспокоен тем, что в технических данных нет четкого определения безопасной рабочей области, особенно при более длительных периодах включения, кроме 1 мс: -
Линии 32 А и 1 В указывают на сопротивление в открытом состоянии около 30 мОм.
Я настоятельно рекомендую вам ознакомиться с таблицами данных от других (более признанных) поставщиков, чтобы увидеть, как можно применить кривую безопасной рабочей зоны для более длительных периодов работы.
Вам нужно работать над этим, если вы еще не думали об этом. Вы также должны учитывать, что полевые МОП-транзисторы не будут равномерно распределять ток, поэтому я бы использовал для этого коэффициент 2: 1, и это говорит мне о том, что максимальный непрерывный ток в 30 ампер (на каждый полевой МОП-транзистор) неадекватен.
Защита от обратной ЭДС (D3) на вашей схеме нечеткая. По моему мнению, он также должен быть рассчитан на более высокий пиковый ток в 60 ампер.