logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jak dobrać rezystory do wykrywania przeciążeń w IR2130 falownika?

jacek878 21 Cze 2012 21:35 9801 18
  • #1 11027908
    jacek878
    Poziom 10  
    Witam,
    czy ktoś umie wytłumaczyć jak należy dobrać te rezystory w układzie IR2130:
    Jak dobrać rezystory do wykrywania przeciążeń w IR2130 falownika?
    tak aby wykrywać odpowiednie przeciążenie prądowe (które sobie założę) w szynie DC falownika ?

    Datasheet IR2130

    Najlepiej na przykładzie falownika ze strony:
    Jak dobrać rezystory do wykrywania przeciążeń w IR2130 falownika?

    Chciałbym zrozumieć zasadę działania, ale informacje w datasheecie nie są jasne.
    Pozdrawiam
  • #2 11028324
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    Zobacz AN-985. Tam nie ma nic specjalnego - komparator z napięciem odniesienia ~0.5V w dodatku niezbyt dokładnym. Udziwnienia (typu dzielniki) zaczynają się, gdy z tego samego bocznika jest pobierany sygnał dla wzmacniacza do pomiaru prądu.
  • #3 11028396
    jacek878
    Poziom 10  
    Tomek, a był byś w stanie wyjaśnić ten fragment falownika np. na przykładzie zamieszczonym na tym forum wcześniej:
    Jak dobrać rezystory do wykrywania przeciążeń w IR2130 falownika?

    Jest tu wg. autora przerwanie działania dla 10A w szynie DC. Oznacza to, że powyżej 10A w szynie napięcie w ITRIP będzie mieć wartość większą niż 0.5V ? Jakie jest w takim razie napięcie na tych 2 rezystorach dla pradow niżej niz 10A, tego nie rozumiem. Te rezystory to 16 i 4 ohm.
  • #4 11028473
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    jacek878 napisał:
    Tomek, a był byś w stanie wyjaśnić ten fragment falownika np. na przykładzie zamieszczonym na tym forum wcześniej:
    Czy jest gdzieś wyraźniejszy schemat?
    jacek878 napisał:
    Jest tu wg. autora przerwanie działania dla 10A w szynie DC. Oznacza to, że powyżej 10A w szynie napięcie w ITRIP będzie mieć wartość większą niż 0.5V ?
    Tak, więc bocznik pomiarowy powienin mieć 0.5Ω lub więcej. Jeśli byłby większy, co może być potrzebne do wzmacniacza pomiarowego, to potrzebny byłby dzielnik tak, aby przy 10A na ITRIP było 0.5V.
    jacek878 napisał:
    Jakie jest w takim razie napięcie na tych 2 rezystorach dla pradow niżej niz 10A, tego nie rozumiem. Te rezystory to 16 i 4 ohm.
    Za duże na bocznik, a trochę za małe na dzielnik. Gdzie jest ten projekt?
  • #5 11028498
    jacek878
    Poziom 10  
    Projekt jest dostępny pod adresem:
    Link
    Na samym dole jest plik do pobrania i na str.29 jest schemat, który analizuje. Wszystko jest w datasheetach, ale tam jest dzielnik napięcia między dolną szyną zwartą do masy a masą ? Nie wiem jakie napięcie jest w takim razie dzielone na tym dzielniku.
    Bede wdzięczny za wskazówki
    Pozdrawiam
  • #6 11028583
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    Nie wiem co autor miał na myśli - może warto go zapytać?
    1. Zabezpieczenie nadprądowe zadziałałoby przy 0.5V spadku napięcia na 4Ω, czyli przy prądzie 125mA.
    2. Przy prądzie 10A na boczniku złożonym z połączonych szeregowo rezystorów 16Ω+4Ω wydzielałoby się 200W.
    3. Spadek napięcia rzędu 20V uniemożliwiałby wysterowanie dolnych kluczy.
    4. Chyba nie zgadzają się połączenia mas (piny 12 i 13-IR2130).

    Dodane: Zdaje się, że właściwym bocznikiem jest R9 (0.1Ω). Dzielnik R19/R20 tylko obniża 5-krotnie powstający na nim spadek napięcia a to oznacza, że ograniczenie zadziałałoby przy 25.13A.
  • #7 11028664
    jacek878
    Poziom 10  
    Zapytałem autora, jak coś odpisze to wrzucę tutaj.
    Też nie moge dojść po co ten rezystor jest dokładnie, ani jakie jest napięcie na tym boczniku dzielone.
    To nie jest tak, że napięcie między ITRIP i masą musi być 5V ? czy to ma być 0.5V ? Bo w datasheecie IR2132 jest Recommended Operating Conditions i tam Logic Input Voltage (HIN1,2,3, LIN1,2,3 & ITRIP) to jest Vss + 5V, czyli masa+5V.
  • #8 11028681
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    Przyjmuje się próg 485mV (może być 400..500mV ze wskazaniem na koniec tego zakresu).
    Mogę tylko przypuszczać, że to zalecane max 5V na wejściu ITRIP jest dla przypadku, gdy służy ono jako wejście cyfrowe SHUTDOWN, którego IR2132 nie ma.
    Zobacz mój dopisek o R9 w poprzedniej wiadomości.
  • #9 11029093
    jacek878
    Poziom 10  
    Chyba już rozumiem, czyli przy 10A w szynie dolnej DC, na rezystorze jest spadek U=I*R=10A*0.1Ω=1V. Dzielnik dzieli to na napięcie i przy ITRIP jest równe U1 = 1V * 4/(16+4) z dzielnika czyli U1=0.200V. To dalej nie daje 0.5V, które blokuje ITRIP. Dopiero przy 25A zadziała zabezpieczenie, dobrze myśle ?
  • #10 11029154
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    Tak, przy czym suma rezystancji w dzielniku jest na tyle małe, że wypadałoby uwzględnić jej połączenie równoległe z bocznikiem 0.1Ω. 25A to prąd szczytowy, prąd średni będzie znacznie mniejszy.
  • #11 11029285
    jacek878
    Poziom 10  
    No to się wszystko zaczyna klarować :)
    Uwzględniając rezystancję w dzielniku nalezy policzyć rezystancję zastępczą 1/Rz=1/(16+4)+1/0.1=1/10,05 => Rz=0.0995Ω i użyć jej do liczenia spadku czy tak ?

    Czyli planując zabezpieczenia dla 3A stosując rezystor w szynie dolnej np.1Ω i w dzielniku rezystory 10Ω i 2Ω (Rz=0.9230), przy prądzie 3A będzie spadek 2.7692V (3A*Rz), dalej w dzielniku (dzieli na 1/6) otrzymamy spadek 0.5V (dokładnie 0.46V) ?
    Jeżeli ten tok rozumowania jest dobry to problem jest rozwiązany.
    Wielkie dzięki Tomasz za pomoc i wskazówki.
  • #12 11029309
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    1. Tak.
    jacek878 napisał:
    [...]planując zabezpieczenia dla 3A stosując rezystor w szynie dolnej np.1Ω i w dzielniku rezystory 10Ω i 2Ω (Rz=0.9230), przy prądzie 3A będzie spadek 2.7692V (3A*Rz), dalej w dzielniku (dzieli na 1/6) otrzymamy spadek 0.5V (dokładnie 0.46V) ?
    2. W zasadzie tak, tylko po co stosować duży bocznik (1Ω) i potem zmniejszać napięcie z niego w dzielniku? Na 1Ω przy 3A wydzieli się 9W! Najlepiej od razu zastosować bocznik 0.485V/3A=0.16Ω (np. 0.33Ω||0.33Ω). Dla zabezpieczenia wejścia ITRIP można wstawić kilkusetomowy rezystor między to wejście i bocznik.
    To wszystko, pod warunkiem, że nie chcesz wykorzystać wewnętrznego wzmacniacza operacyjnego do pomiaru prądu.
  • #13 11029358
    jacek878
    Poziom 10  
    Słuczna uwaga, a więc całość połączona jak na zdjęciu poniżej powinna spełnić swe zadanie, prosiłbym jeszcze o sprawdzenie:
    Jak dobrać rezystory do wykrywania przeciążeń w IR2130 falownika?

    Rezystor w szynie dolnej 0.16Ω daje odpowiedni spadek, który bez dzielnika tylko przez rezystor zadaję do wejścia ITRIP to powinno być poprawne zgadza się ?
    Pozdrawiam
  • #14 11029393
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    300k to trochę za dużo - sprawdź ile stosuje IR w notach aplikacyjnych albo, po upewnieniu się, że wejście ITRIP nie pobiera prądu :) (Fig 31 i kolejne w karcie katalogowej), wstaw od razu 1kΩ.
    Policz moc wydzielaną na 0.16Ω, bo i tak będzie to kilka W.
    Jeśli chcesz mieć możliwość łatwej zmiany prądu, wstaw nieco większy bocznik i dodaj dzielnik z trymerkiem.
  • #15 11029416
    jacek878
    Poziom 10  
    Nota katalogowa mówi, że 150 µA, więc 0.5/150µA daje 3.3kΩ to powinno dać radę.
    Tomasz wielkie dzięki za pomoc rozwiałeś sporo wątpliwości.
    Może się topic komuś jeszcze przyda.
    Pozdrawiam
  • #16 11029458
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    Na schemacie jest zbędne podłączenie rezystora szeregowego do masy, które zwiera bocznik.
    Trochę się jednak zapędziłem. Przy niskim napięciu wejściowym, prąd ITRIP jest faktycznie pomijalny (~150nA). W stanie wysokim jest 1000x większy, bo 150µA. Wprawdzie ten drugi prąd jest definiowany przy 5V na wejściu, ale taki należałoby przyjąć jako najgorszy przypadek dla 0.5V. Jeśli nie ma dzielnika, to rezystor szeregowy mający zabezpieczać wejście ITRIP przed dodatnimi, a zwłaszcza ujemnymi szpilkami jest w zasadzie niezbędny. Spadek napięcia na nim wynikający z wejściowego prądu komparatora powinien być pomijalnie mały w stosunku do napięcia progowego. Przyjmując, że wprowadzany błąd nie powinien być większy od kilku procent otrzymamy 150Ω (0.5V * 5% /150µA). Proponuję 100Ω.
    Jeszcze jedna uwaga: warto przewidzieć możliwość wstawienia niewielkiej pojemności (100pF..1nF) na wejściu ITRIP, która wraz z rezystorem 100Ω będzie tworzyła filtr dolnoprzepustowy. Szybkie zbocza na bramce przez pojemności MOSFETa chętnie przenoszą się do źródła i mogą powodować uruchamianie zabezpieczeń, mimo że prąd drenu nie przekracza dopuszczalnej wartości. Trochę pomaga zastosowanie rezystorów szeregowych w bramkach.
  • #17 11029569
    jacek878
    Poziom 10  
    To zastąpić 3.3kΩ tym 100Ω. Dla układu bez dzielnika.
    Jeżeli bym zastosował dla R bocznika = 0.33Ω dzielnik tak, aby spadek dzielić powiedzmy 1/2 (np. R bocznika takie same), lub dzielnik z trymerem aby mieć płynną regulację, to wpinanie rezystora szeregowego "R?" jak na rysunku nie jest konieczne tak ?
    Jak dobrać rezystory do wykrywania przeciążeń w IR2130 falownika?

    Próbuje zrozumieć dokładną zasadę działania dla różnych wersji, aby panować nad tym wejściem.

    Pomysł z kondensatorem jest zawarty w tym projekcie (Chrome tłumaczy):
    Falownik

    Do zabezpieczenia 3A użyję czegoś takiego:
    Jak dobrać rezystory do wykrywania przeciążeń w IR2130 falownika? [/img]
  • #18 11029675
    Tomasz Gumny
    Poziom 28  
    Zerknąłem do noty aplikacyjnej IR i oni dają rezystor szeregowy 1kΩ, więc można taki dać. Widocznie w pobliżu 0.5V prąd wejściowy komparatora jest bliższy 150nA niż 150µA.
    jacek878 napisał:
    [...] wpinanie rezystora szeregowego "R?" jak na rysunku nie jest konieczne tak ?
    Byłoby wskazane. Zbędne byłoby wtedy, gdybyś dzielnik zbudował z dwóch rezystorów np. 100Ω lub większych. Zwróć uwagę, że moc wydzielana na boczniku 0.33Ω przy 3A wyniesie 3W, czyli wzrośnie 2-krotnie w stosunku do 0.16Ω.
    jacek878 napisał:
    Pomysł z kondensatorem jest zawarty w tym projekcie
    Należy jednak pamiętać, że taki filtr opóźnia zadziałanie zabezpieczenia, więc zbyt duża stała czasowa jest niewskazana.
    jacek878 napisał:
    Do zabezpieczenia 3A użyję czegoś takiego:
    Powinno być dobrze, ale kondensator zamontuj o jak najmniejszej pojemności i tylko, jeśli zabezpieczenie będzie się uruchamiało (!FAULT) w czasie normalnej pracy.
  • #19 11029913
    jacek878
    Poziom 10  
    Super naprawdę wielkie dzięki.
    Zabieram się za składanie mam nadzieję, że nie puszczę całości z dymem.
    Pozdrawiam
REKLAMA