Moj prvi H bridge 50Amp

Avtomobili, motorji, pa še kaj drugega, ki se giblje, bi bilo povsem nebogljeno brez vsaj elektronike. Tu torej spadajo ideje, popravila in predstavitve s tega področja

Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a damo » 23 Jan 2021, 16:02

Delam si elektroniko (oddajnik, sprejemnik) za mover za kamp prikolico. Mover ima 2 motorja 12V 50A, realno pa je cca 35A po motorju. Mover bo delal par minut, tako da ni treba, da je dimenzioniran za 24/7.

To je moj prvi projekt z motorji. 50A zna kar krepko sunit nazaj. Bi mi lahko prosim tisti, ki imate izkušnje malce vrgli oko na shemo, preden začnem risat pcb?

Hvala!
Priponke
Schematic_mover rx_2_2021-01-23.pdf
(214.42 KiB) Prenešeno 96 krat
Dobrga štromarja samo slab šnops strese.
damo
 
Prispevkov: 927
Pridružen: 18 Jan 2015, 07:18
Kraj: okolica KK
Zahvalil se je: 59 krat
Prejel zahvalo: 186 krat
Uporabnika povabil: s54mtb
Število neizkoriščenih povabil: 40

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a VolkD » 23 Jan 2021, 17:26

Nisi napisal ali pa sem spregledal kakšni so Q2 do Q9. Podatek, ki je lahko pomemben je kapacitivnost vrat. 2kΩ se mi namreč zdi kar precej, sploh ker govorimo o več 10A toka.

Naslednji pomislek je vezava dveh mosfetov v paralelo. Z vezavo samo ni popolnoma nič narobe, le preveriti je treba kako je s kapacitetami vrat. Mogoče lahko dobiš kakšen mosfet, ki ima manjši RDSON, pri tem pa tudi manjšo kapacitivnost vrat in seveda še dovolj velike tokovne zmogljivosti, da ti ni treba uporabiti dveh v paralelo.

o na tiskano vezje samo, to ne bo imelo preveč vpliva.
Dokler bodo ljudje mislili, da živali ne čutijo bolečine, bodo živali čutile, da ljudje ne mislijowww.S5tech.net
Uporabniški avatar
VolkD
Administratorji strani
 
Prispevkov: 48125
Pridružen: 29 Dec 2014, 19:49
Kraj: Kačiče (Divača)
Zahvalil se je: 11218 krat
Prejel zahvalo: 6322 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 82

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a mondxxi » 23 Jan 2021, 17:34

S čim boš pa tole krmilil? Vhodni podatki za mover pridejo iz?
Več glav več ve.
mondxxi
 
Prispevkov: 843
Pridružen: 29 Jan 2015, 10:00
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 302 krat
Prejel zahvalo: 358 krat
Uporabnika povabil: Bizgec65
Število neizkoriščenih povabil: 71

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a LiPo » 23 Jan 2021, 22:08

To kar je Darko napisal... upostevaj...
Pa se upor pri gate ne sme biti večji od 33 ohm.
Dodal bi zelo hitre diode zraven Mosfetov. Tiste v mosfetu se ne obnesejo vedno.
Seveda morajo biti za ustrezen tok.
Uporabniški avatar
LiPo
 
Prispevkov: 1050
Pridružen: 04 Apr 2015, 16:30
Kraj: LJUBLJANA
Zahvalil se je: 25 krat
Prejel zahvalo: 151 krat
Uporabnika povabil: cimabella
Število neizkoriščenih povabil: 30

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a damo » 24 Jan 2021, 11:23

Uh, se opravičujem, nisem dal zadnje sheme, zato so nekatere vrednosti uporov in kondenzatorjev čudne.

Mosfeti bi bili IPB054N08N3, ker pa mi ni najbolj jasno, kako bi uboga nogica od TO-220 zdržala 50A, bi dal po dva paralalelno.

Koda: Izberi vse
Podatki o IPB054N08N3:

ID (@25°C)   max   80.0 A
IDpuls   max   320.0 A
Operating Temperature   min  max   -55.0 °C   175.0 °C
Ptot   max   150.0 W
Package   D2PAK (TO-263)
Polarity   N
QG (typ @10V)   52.0 nC
RDS (on) (@10V)   max   5.4 mΩ
Rth   1.0 K/W
RthJC   max   1.0 K/W
VDS   max   80.0 V
VGS(th)   min  max   2.8 V 2.0 V   3.5 V


Arduino bo zahtevo za krmiljenje dobil preko brezžičnega daljinca. Komunikacija bo dvosmerna in seveda narejeno tako, da če se link zgubi oz. CRC ne štima, se motorji ustavijo. Daljinec bo dal par osnovnih komand (za vsak motor posebej naprej/nazaj in oba naprej oz. oba nazaj). Izveden bo mehki start motorjev preko PWM. Driver bo nazaj daljincu pošiljal podatke o tokovih in napetosti akumulatorja. Domet daljinca mora biti cca 10m.
Priponke
Schematic_mover rx_2_2021-01-24.pdf
(223.24 KiB) Prenešeno 21 krat
Dobrga štromarja samo slab šnops strese.
damo
 
Prispevkov: 927
Pridružen: 18 Jan 2015, 07:18
Kraj: okolica KK
Zahvalil se je: 59 krat
Prejel zahvalo: 186 krat
Uporabnika povabil: s54mtb
Število neizkoriščenih povabil: 40

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a VolkD » 24 Jan 2021, 11:40

damo je napisal/-a:... ker pa mi ni najbolj jasno, kako bi uboga nogica od TO-220 zdržala 50A, bi dal po dva paralalelno.
Stvar prevodnosti nožice. Ampak zagotovo je boljša od prevodnosti mosfeta. Pri tovrstnem razmišljanju je treba upoštevati še prevodnost in pot povezav na tiskanem vezju. Verjetno se boš moral odločiti za vezje z debelejšo bakreno folijo.
Dokler bodo ljudje mislili, da živali ne čutijo bolečine, bodo živali čutile, da ljudje ne mislijowww.S5tech.net
Uporabniški avatar
VolkD
Administratorji strani
 
Prispevkov: 48125
Pridružen: 29 Dec 2014, 19:49
Kraj: Kačiče (Divača)
Zahvalil se je: 11218 krat
Prejel zahvalo: 6322 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 82

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a damo » 24 Jan 2021, 12:12

Povezave od mosfeta do kleme bodo čimkrajše, naprej gre kabel 10mm2. Planiram, da bi malo pogoljufal in na kritične povezave na pcbju dolotal še žico, npr 1x4mm2 ali podobno. Zgledalo ravno ne bo super profi, ampak meni se gre da bo delovalo. Tudi extra delo z žicami mi ni problem, saj predvidevam da bom naredil le 2 kosa (oz. 3, enega za rezervo).
Dobrga štromarja samo slab šnops strese.
damo
 
Prispevkov: 927
Pridružen: 18 Jan 2015, 07:18
Kraj: okolica KK
Zahvalil se je: 59 krat
Prejel zahvalo: 186 krat
Uporabnika povabil: s54mtb
Število neizkoriščenih povabil: 40

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a VolkD » 24 Jan 2021, 12:19

damo je napisal/-a:Planiram, da bi malo pogoljufal in na kritične povezave na pcbju dolotal še žico, npr 1x4mm2 ali podobno. Zgledalo ravno ne bo super profi, ampak meni se gre da bo delovalo.
Ne boš verjel, ampak tudi v hudo profi napravah - sinhrotron Bazovica, sem videl natančno tako rešitev.
Dokler bodo ljudje mislili, da živali ne čutijo bolečine, bodo živali čutile, da ljudje ne mislijowww.S5tech.net
Uporabniški avatar
VolkD
Administratorji strani
 
Prispevkov: 48125
Pridružen: 29 Dec 2014, 19:49
Kraj: Kačiče (Divača)
Zahvalil se je: 11218 krat
Prejel zahvalo: 6322 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 82

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a s54mtb » 24 Jan 2021, 13:03

damo je napisal/-a:Povezave od mosfeta do kleme bodo čimkrajše, naprej gre kabel 10mm2. Planiram, da bi malo pogoljufal in na kritične povezave na pcbju dolotal še žico, npr 1x4mm2 ali podobno. Zgledalo ravno ne bo super profi, ampak meni se gre da bo delovalo. Tudi extra delo z žicami mi ni problem, saj predvidevam da bom naredil le 2 kosa (oz. 3, enega za rezervo).


To je dokaj običajno. Reče se busbar. Spajka se v reflow pečici, če je ploščat baker, za 100+ A, za 50A daj 2,5 mm² žico in pispajkaš na roke. Laho daš tudi dve vzporedno. Na tiskanini uporabi pressfit M6 od wurtha. Tistih 5 kos, ki jih rabiš lahko dobiš pri meni. Grejo komot do 20A.

Glej tukaj: http://pavlin.si/besc/wp-content/upload ... scaled.jpg

Glede sheme: kje imaš zalogo za pwm motorja? Daj low esr elektrolite in vzpiredno še folijske X. Čimbolj direkt in blizu mosfetov.
Namesto "Zahvali se" sprejemam tudi šalco kofeta: https://www.buymeacoffee.com/s54mtb
Uporabniški avatar
s54mtb
 
Prispevkov: 12463
Pridružen: 15 Jan 2015, 00:10
Zahvalil se je: 1802 krat
Prejel zahvalo: 4778 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 236

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a MitjaN » 24 Jan 2021, 13:19

- IPBxx je v TO263 (D2PAK) ohišju. Meni osebno se bolj dopadejo TO220 ohišja ker na dvoslojni plati lažje povežeš vse skupaj z dovolj debelimi povezavami brez skoznih lukenj (vij)
- Kakšen je namen C25, C26, C30, C31? Če imaš to za dušenje motenj, potem je bistveno bolje vzeti RCD snubber. Ker pa itak nimaš namena dati vezja/sistema na EMC testiranje, se jaz s tem ne bi obremenjval (80V tranzistorji na 12V napajanju. Tudi če ti bo napetost na tranzistorjih zvonila imaš ogromno rezerve)
- Paralelna vezava ti lahko povzroča probleme. Če nimaš simetrične postavitve elementov in bakra in če tranzistorji niso povsem enaki potem se bo en zagotovo prižgal prej kot drugi. In bo namesto 25A za 10, 100ns prevzel polnih 50A. Jaz za take tokove s paralelno vezavo ne bi kompliciral, ker boš tudi težje naredil lepo razporeditev elementov in bakra kot pa, če greš z enim tranzistorjem
- manjka dobro blokiranje močnostne napajalne linije (čimveč kondenzatorjev med Vmot in GND - tako elektrolitov kot MLCC). brez tega bo napajalni kabel ena velika antena, saj je vhodni tok polnega mostiča trgan (pulzni) z visokimi strminami.
MitjaN
 
Prispevkov: 111
Pridružen: 24 Feb 2015, 11:45
Zahvalil se je: 21 krat
Prejel zahvalo: 41 krat
Uporabnika povabil: aly
Število neizkoriščenih povabil: 8

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a damo » 24 Jan 2021, 13:43

Hvala za predloge, bom uporabil press fite ter to-220, in le 4 fete, brez paralelnega podvajanja. Upam da bo ok.

Zaloga za pwm je 90Ah akumulator.

Ker gre za zelo kratkotrajno uporabo (2x5 minut pri vsakem dopustu, se tudi za emc nebi pretirano sekiral).
Dobrga štromarja samo slab šnops strese.
damo
 
Prispevkov: 927
Pridružen: 18 Jan 2015, 07:18
Kraj: okolica KK
Zahvalil se je: 59 krat
Prejel zahvalo: 186 krat
Uporabnika povabil: s54mtb
Število neizkoriščenih povabil: 40

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a Sigi » 24 Jan 2021, 15:14

Samo par namigov:
-1n kondenzator čez šent upor sumljiva vrednost. RC konstanta 1n * 0.01E? Če bi ga dal za 10E upore morda? Preveri datašit za driver
-0.5pF kondenzatorji čez mosfete spet sumljivo neuporabna vrednost. Če že, morda 0.5nF. To se je dajalo za preprečitev ponovnega proženja mosfeta ob izklopu (dV/dt) zaradi kapacitivnosti Cgd. Za te napajalne napetosti premisli, če sploh rabiš in morda namesto tega predvidi na plati RC. Pa tokovno morajo biti kar zmogljivi.
-ATMEGA ima malo kilav AD konverter za gledat tok s šentom na dnu H-mosta. Sicer boš najbrž delal z nizko fr. PWM in bo to šlo. Lepše bi meril skupen tok v DC link, hitro tokovno zaščito ti itak nudi driver
-50A ni baš nek hud tok, preveri pa zagonski tok motorja (holding current). Če ima motor majhno induktivnost in boš imel nizko frekvenco PWM, izberi mosfete ki bodo ta tok zdržali.
-TI dela zelo dobre driverje, ampak tokovna zaščita pri njih je lahko občutljiva in rada meče ven (pač izkušnje). Morda saj za testiranje na plati predvidi kako možnost disablanja (datašit)?
-kot so ti že povedali, so še največji kiks manjkajoči blokirni kondenzatorji za DC link. ESR elkoti + tokovno zmogljiv keramični ali folijski multilayer postavljen čisto blizu mosta. Po mojih izkušnjah so za te napetosti top izbira polimer elkoti.
-na PCB bi predvidel element čez G-S mosfetov. Zdaj pull downa na gejtih sicer ne rabiš nujno, ker ima to očitno rešen driver. Ampak lahko da boš rabil dodat zenerco ali pa kondenzator za zaščito ali nadzor. Če ne boš rabil, bo pač prazno.

Sej to je morda preveč kompiciranja. Naredi, pa če bo potrebno boš pa malo "pokvačkal" po plati. Ker ne delaš serijskega izdelka.
lp Žiga
Sigi
 
Prispevkov: 316
Pridružen: 23 Jan 2015, 00:57
Kraj: Kamnik
Zahvalil se je: 257 krat
Prejel zahvalo: 173 krat
Uporabnika povabil: s54mtb
Število neizkoriščenih povabil: 37

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a s54mtb » 24 Jan 2021, 21:02

MLCC je za tak dizajn nesmiselno, ker bo predrago. Vzami folijske, se čusto ok obnesejo. Aku s kablom ne more delovati v tej vlogi, razen če bo direkt na FETih :)
Namesto "Zahvali se" sprejemam tudi šalco kofeta: https://www.buymeacoffee.com/s54mtb
Uporabniški avatar
s54mtb
 
Prispevkov: 12463
Pridružen: 15 Jan 2015, 00:10
Zahvalil se je: 1802 krat
Prejel zahvalo: 4778 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 236

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a damo » 24 Jan 2021, 21:18

Ni mi čisto jasno, o kaki velikosti kondenzatorjev tu govorimo?

Ker če se bo zadeva skomplicirala, lahko kamot pozabim na pwm in uporabljam mostic samo za vklop naprej/nazaj. Fabriški moverji itak nimajo pwma, nekateri so kar na releje. Pravzaprav nisem sploh prepričan da ga sploh rabim, morda le zato, 'nek se nađe' za vsak slučaj.
Dobrga štromarja samo slab šnops strese.
damo
 
Prispevkov: 927
Pridružen: 18 Jan 2015, 07:18
Kraj: okolica KK
Zahvalil se je: 59 krat
Prejel zahvalo: 186 krat
Uporabnika povabil: s54mtb
Število neizkoriščenih povabil: 40

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a s54mtb » 24 Jan 2021, 21:26

Tako na uč... 2x100nF folijski + 470uF ELKO low esr. Najboljše pa je, če si posimuliraš, lahko kar z LTspice.
Namesto "Zahvali se" sprejemam tudi šalco kofeta: https://www.buymeacoffee.com/s54mtb
Uporabniški avatar
s54mtb
 
Prispevkov: 12463
Pridružen: 15 Jan 2015, 00:10
Zahvalil se je: 1802 krat
Prejel zahvalo: 4778 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 236

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a damo » 25 Jan 2021, 09:07

Ahaaa ok, jaz sem si predstavljal, da bom moral dat kondenzator, velik kot piksna pira :)
Dobrga štromarja samo slab šnops strese.
damo
 
Prispevkov: 927
Pridružen: 18 Jan 2015, 07:18
Kraj: okolica KK
Zahvalil se je: 59 krat
Prejel zahvalo: 186 krat
Uporabnika povabil: s54mtb
Število neizkoriščenih povabil: 40

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a mondxxi » 25 Jan 2021, 09:52

Glede na vprašanja, pred izdelavo preberi še kaj od spodnjega. Mogoče pade kakšna dodatna ideja:
https://www.st.com/resource/en/applicat ... ronics.pdf
https://www.instructables.com/Designing ... -for-Brus/
Več glav več ve.
mondxxi
 
Prispevkov: 843
Pridružen: 29 Jan 2015, 10:00
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 302 krat
Prejel zahvalo: 358 krat
Uporabnika povabil: Bizgec65
Število neizkoriščenih povabil: 71

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a damo » 17 Feb 2021, 21:18

Evo, spet sem v tem projektu... sem malce predelal in poenostavil. Hvala za komentarje.
Priponke
Schematic_mover rx_2_2021-02-17 (1).pdf
(192.46 KiB) Prenešeno 18 krat
Dobrga štromarja samo slab šnops strese.
damo
 
Prispevkov: 927
Pridružen: 18 Jan 2015, 07:18
Kraj: okolica KK
Zahvalil se je: 59 krat
Prejel zahvalo: 186 krat
Uporabnika povabil: s54mtb
Število neizkoriščenih povabil: 40

Re: Moj prvi H bridge 50Amp

OdgovorNapisal/-a marko » 18 Feb 2021, 07:26

Jaz sem pred kratkim delal BLDC driver in z izborom komponent popolnoma zašel. Sploh nisem vedel, da je kapacitivnost pomembna (do sedaj še nisem imel potrebe po tem podatku). Potem sem našel Power Blocks od TI. To bi znalo pomoje pri tebi kar poenostaviti vezje. Sta dva mosfeta noter, z nizko kapacitivnostjo in 2 vrati. Pač namensko narejeno: https://www.ti.com/power-management/mos ... %20control

Recimo tole: https://www.ti.com/product/CSD87334Q3D. Sicer je 20A, ampak so tudi močnejši. Mogoče je bolje 2 taka uporabit. Je kar nekaj referenčnih vezij na TI narejenih z dvema.

Mogoče komu pride prav.

Capture.png
Če ti v življenju ne gre in si nesrečen, se spomni na lastnike Renaultov.
marko
 
Prispevkov: 1363
Pridružen: 18 Jan 2015, 01:00
Zahvalil se je: 160 krat
Prejel zahvalo: 200 krat
Uporabnika povabil: VolkD
Število neizkoriščenih povabil: 106


Vrni se na Elektronika v vozilih

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 1 gost