Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Sterownik (driver) tranzystorów mosfet do mostka H

simi33 30 Dec 2014 17:57 2337 2
  • #1
    simi33
    Level 9  
    Witam, dla podniesienia swoich umiejętności postanowiłem wykonać sterownik bipolarnych silników krokowych. O ile program sterujący pisany w C dla Atmegi16 nie był jakimś szczególnym wyzwaniem, o tyle realizacja takiego sterowania w rzeczywistym układzie okazała się nie być już tak prostą... Najpierw na płytce stykowej zmontowałem 2 mostki H z N-mosfetów (irfz44z), ale z pewnie oczywistych dla wielu forumowiczów przyczyn sterowanie "górnych mosfetów" bezpośrednio z portów mikrokontrolera okazało się być niemożliwe. Teraz wiem że potrzebuję do tego celu odpowiedniego drivera. Przeglądając ofertę polskich sklepów z elektroniką ciekawym wydał mi się układ L6385E Link . Po pierwsze nie jest jakoś specjalnie drogi, a wydaje się być dość szybki, co przy moich tranzystorach pojemność bramki 1470pF powinno zaowocować szybkimi (70-80ns) czasami przełączania, co przy dużych częstotliwościach PWM (do 400kHz) potrzebnych do generowania przebiegów pseudosinusoidalnych- schodkowych dla mikrokroku może być przydatne. Jako że na razie raczkuję w temacie elektroniki chciałem poprosić szanownych forumowiczów o odpowiedź na parę pytań mnie nurtujących:
    1. W datasheecie L6385E w schemacie przykładowego połączenie nie ma rezystorów podciągających bramki tranzystorów do masy, czyli nie muszę ich stosować bo driver sam to realizuje?
    2. Czy wartość kondensatorów Cboot 6nF będzie odpowiednia (tak mniej więcej wychodzi ze wzoru z DS dla napięcia Ugs-12V jakie chcę zastosować )
    3. Może jest jakiś tańszy driver który spełnił by moje wymagania bo potrzebuę tego 4 szt. co daje z przesyłką ~25zł (uczę się :D)
    4. Czy schemat który zamieściłem poniżej jest wolny od błędów?
    Sterownik (driver) tranzystorów mosfet do mostka H
    pozdrawiam
  • #2
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    A jakie moce chcesz przełączać i jakie będą płynąć prądy? Bo może prościej zrobić mostek z pary P-MOSFET/N-MOSFET. Wtedy sterowanie górnym tranzystorem znacznie się upraszcza, za cenę nieznacznie większego RDSon. Natomiast jeśli chcesz przełączać b. duże prądy, to jeszcze trzeba pamiętać o dead-time i być może z tego powodu ATMega nie jest najlepsza. Generalnie silnikami wygodniej się steteruje rodziną XMEGA. Z kolei jeśli prądy są do ok. 3A to są scalone sterowniki krokowców. Bardzo wygodne w użyciu. Co do twojego układu wydaje się być ok. W przypadku scalonych sterowników MOSFETów warto tylko zwrócić uwagę na pompę ładunkową - czy górny MOSFET może być stale włączony, czy też do poprawnej pracy pompy wymagane jest podanie na niego przebiegu PWM. Warto też sprawdzić czy pasożytnicza dioda w MOSFET ma parametry wystarczające dla prądów, które płyną w obwodzie, czy też nie należy jej wspomóc diodą zewnętrzną.
  • #3
    simi33
    Level 9  
    Dziękuję za tak szybką odpowiedź ;) Właśnie też zastanawiałem się nad użyciem zarówno mosfetów P jak i N, lecz doszedłem do wniosku że dla tak dużych częstotliwości różnice w czasie przełączania mogą być zbyt duże, choć może się mylę? Po za tym i tak potrzebował bym odpowiedniego drivera (tutaj wystarczył by jednak zwykły dual low side). Jeśli chodzi o scalone alternatywy, to tak jak napisałem w poprzednim poście, ten sterownik ma być dla mnie okazją do zgłębienia swojej wiedzy zarówno w programowaniu, jak i sprzętowym zaprojektowaniu układu ;) O właśnie dowiedziałem się czegoś nowego "dead-time"- wpisałem w wyszukiwarkę i już wiem ;). Co do pompy ładunkowej i diod sprawdzę w DS i poproszę o pomoc w przypadku niejasności.
    pozdrawiam

    EDIT:
    Witam po dłuższej przerwie, układ zmontowany ale wystąpiły problemy... Pojedynczy mostek H wcale nie chciał ruszyć, po kilku dniach doszedłem do tego że wina może leżeć po stronie drivera, jak się okazało (choć nie ma tego w datasheecie 8-O ) L6385e nie może pracować przy jednoczesnym podaniu sygnałów logicznych na oba wejścia. Na szybko skleciłem prosty układ do testów drivera (chciałem zobaczyć czy w ogóle działa): atmega PWM 1kHz (wypełnienie 10-90%) podpięte do LIN drivera l6385e (używałem tylko low side drivera (HIN podpięte do masy), tranzystor mosfet N (irfz 44n), i jako element wykonawczy mały silnik DC (12V ~300mA), dioda do eliminacji szpilek- BAT 85 (trochę słaba ale nie miałem nic innego pod ręką, a nie spaliła się). Układ zmontowałem, podziałał chwilkę i nagle cisza- przepalił się driver :cry: . Pierwsza myśl- padła dioda -ale nie więc to coś innego a nie wiem co. Tutaj mam pytanie do bardziej doświadczonych forumowiczów: co mogło być przyczyną tej awarii? poniżej wklejam schemat:
    Sterownik (driver) tranzystorów mosfet do mostka H
    pozdrawiam