Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki

drvatican 17 Lis 2016 12:04 978 10
  • #1 17 Lis 2016 12:04
    drvatican
    Poziom 13  

    Witam
    Posiadam drona zabawkowego scorpion, klon walkera scorpion. Dron ma sześć niezależnie zasilanych silników, sterowanych procesorem STM8S005K6, oryginalnie zasilany pakietem 1s. Na wyjściach jest 6 tranzystorów mosfet N o oznaczeniu 2314. Chciałbym dokonać następującej przeróbki i proszę o pomoc w doborze elementów ew. schematu. Chciałbym płytę główna zostawić w oryginale z zasilaniem 1s, natomiast silniki (oczywiście po zmianie na większe, także szczotkowe) zasilić z osobnego pakietu 4s. Na wyjściach oryginalnych mosfetów 2314 chciałbym dać kaskadowo kolejne mosfety sterujące silnikami 4s/10A. Czy do tego celu dobry będzie tranzystor N buz11 50V/30A? W jaki sposób to podłączyć i jakie elementy zastosować?
    Pozdrawiam scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki

    0 10
  • #2 17 Lis 2016 13:39
    krisRaba
    Poziom 25  

    Obecnie na wyjściu masz coś takiego:
    http://www.vishay.com/docs/71611/si2314ed.pdf

    Z fotki widać, że masz wyprowadzony na złącze silnika dren tranzystora oraz plus zasilania (z czerwonego przewodu).

    Dla 4S będziesz miał 14,4V, tranzystor ma max. Vds=20V, czyli teoretycznie jeszcze dałby z tym radę, jeśli prąd nowego silnika nie będzie wyższy, ale jesteś coraz bliżej granicy. Musiałbyś wtedy zrobić drugą złączkę, w której podajesz plus zasilania z 4S i dren z tego tranzystora oraz dodatkowo złączyć punktowo masy obu pakietów. Musiałbyś też usunąć kondensatory filtrujące zasilanie wlutowane od spodu złączek silników i zastosować analogiczne do nowego zasilania.

    Gdybyś chciał zastosować dodatkowe tranzystory wyjściowe, tak jak piszesz, to oczywiście można to wykombinować, natomiast nie spotkałem się z połączeniem w rodzaju Darlington jak przy PNP czy NPN. Musiałbyś wtedy chyba pokombinować z odpowiednią polaryzacją bramki, bo niby naturalnie Twój NMOS powinien wyzwalać wyjściowego większego PMOSa, a nie kolejnego NMOSa.

    0
  • #3 17 Lis 2016 14:48
    drvatican
    Poziom 13  

    W skorpionie konstrukcja płytki nie jest zbyt pomocna w podaniu większego napięcia na mosfety, procek jest po tej samej stronie plytki i zasilany z tej samej linii co tranzystory, trzeba by chyba je wlutować. Zupełnie inaczej jest w symie x5c z prockiem HL004 w której też pracuje nad taką przeróbka, tu konstrukcja płytki jest idealna do podania dwóch plusów, jeden do zasilania elektroniki i procka (góra płytki) i oddzielnie silników (dól płytki z podwójnymi mosfetami typu N fds6982s/9926A w oryginale) W tej konfiguracji w symie podawałem napięcie 20V/5A i działa (jak widać na zdjęciu płytka trochę już przeszła ale dalej działa po wymianie diody i mosfeta, efekt podłączenia 20A silnika ;)) W tym momencie pojawia się w symie inny problem (który w skorpionie też może występować ale nie testowałem) otóż zabezpieczenie przeciwzwarciowe silnika które chyba jest softwareowe. Silnik działa przy pełnej mocy po czym procesor po kilku sekundach odłącza od niego napięcie. Nie wiem jak zrobione jest to zabezpieczenie, czy w jakiś sposób bada spadek napięcia na bramce tranzystora, wydaje mi się że bez przeprogramowania procesora się nie obędzie aby zmniejszyć czułość tego zabezpieczenia. Wszystko działa poprawnie do napięcia ok. 3,7V, po przekroczeniu tej wartości włącza się zabezpieczenie. Stąd wpadłem na pomysł podłączania dodatkowych tranzystorów mosfet sterowanych oryginalnymi mosfetami na płytkach tzw kaskadowo.
    scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki
    :arrow: krisRaba mógłbyś mniej więcej rozrysować schemat jakby to miało wyglądać z tym P-mosem? Czy jest w ogóle taka możliwość aby tymi tranzystorami si2314/fds6982 wysterować inne, większe mosfety takie pow.20A? Chciałbym zbudować coś w rodzaju pakiet-killera, duże szczotkowe silniki zasilane pakietem 4s.

    0
  • #4 17 Lis 2016 15:45
    krisRaba
    Poziom 25  

    Ogólnie w tej zielonej płytce wcale nie jest trudno wydzielić zasilanie silników. Patrząc, że na widoku od strony gniazd po lewej i u góry masz kondensatory lutowane do polygona po obwodzie, więc to nie jest to zasilanie, tylko masa, więc może zostać jak jest. Patrząc od dołu po stronie tranzystorów, to widać elegancie połączenie w gwiazdę (tu raczej w "T" ;) ) przy przewodzie zasilającym, tzn. do tranzystorów zasilanie idzie w prawo polygonem i kończy się na otworze montażowym, a do logiki w górę... czyli cięcie polygona na wysokości lewej krawędzi lewego tranzystora (na prawo od odkrytych pól w soldermasce), wyskrobanie soldermaski do miedzi po stronie tranzystorów i przylutowanie innego plusa :D Tadam, gotowe ;)

    Jeśli chodzi o zabezpieczenie, to na pierwszy rzut oka nie widzę żadnego. Jesteś pewny, że to procek odłącza? Może sam tranzystor ma jakieś zabezpieczenie przed przegrzaniem? Albo załącza silniki i sprawdza żyro, czy dron ruszył się z miejsca?

    Jeśli chcesz dawać większe tranzystory i nie masz oporów przed przeróbkami (tj. nie zależy Ci na zostawieniu fabrycznej płytki i jedynie dołączeniu czegoś z zewnątrz), to ja bym wyrzucił raczej te tranzystory które są i sygnał sterujący wyprowadził bezpośrednio na złączkę, a na to "czapeczkę" z większymi NMOSami (jak najkrótsze połączenia!). Zwykle PMOS mają gorsze parametry niż NMOS, stąd np w mostkach H wrzuca się u góry też NMOSy i potem kombinuje z driverami do podbicia sygnału wyzwalania ponad poziom zasilania, żeby to w ogóle działało ;).
    albo lutować prostopadle do płytki jakieś NMOSy THT i usztywnić je wspólnym radiatorem.

    Dodano po 6 [minuty]:

    W tych tranzystorach masz zabezpieczenie Vgs, bo są tam dodatkowe diody. Max prąd ciągły to 3A. Możliwe, że przy zwiększaniu napięcia zasilania masz po prostu za duże straty na tranzystorze i się buntuje. Choć otwartym tekstem nie piszą o "thermal protection"... hmm...

    0
  • #5 17 Lis 2016 16:46
    drvatican
    Poziom 13  


    Link

    Tutaj wrzucam filmik symy z tym zabezpieczeniem 18,7v na wyjściu. Dioda zaczyna pulsować i odłącza tranzystor. Tranzystor jest chłodny cały czas, jedynie może po 15 minutach taki prób robi się cieply, takze napewno nie jest przeciążony termicznie. Testowane w symie na dwóch różnych mosfetach, bo jeden się spalił ;) na obydwu to zabezpieczenie z pulsującą diodą działa tak samo. To jest to samo zabezpieczenie ktore odlacza symę w momencie gdy napiecie aku spada poniżej 2,7v, powoli jakby zmniejsza napięcie i wyłącza zupełnie i wtedy dioda pulsuje. Gdyby nie to zabezpieczenie to nawet dałoby się z tego korzystać w oryginale bez żadnych przeróbek, he he syma x5s na pakiecie 5s brzmi nieżle ;)
    :arrow: krisRaba jakie tranzystory polecasz wrzucić do skorpiona/symy czy te np. buz11 będą dobre? czy mogę je wlutować bezpośrednio w miejsce poprzednich i będą działać? Jakieś elementy dodatkowe będą potrzebne?

    0
  • #6 17 Lis 2016 17:24
    krisRaba
    Poziom 25  

    Ok, tylko musisz mi wyjaśnić "co ja pacze", bo nie znam się konkretnie na pokazywanych przez Ciebie klockach i bazuję tylko na wiedzy z elektroniki ;)

    To Twój filmik? Co tam sobie klikasz na początku? Bo wyświetlacz u mnie trochę słabo widać, tzn. brak filtra powoduje, że inne segmenty też się trochę świecą. Ustawiasz napięcie wyjściowe i limit prądowy? Bo wydaje mi się, że najpierw jest 18,7V, a potem pojawia się 1,95A. To ogólnie regulowany zasilacz z pomiarem prądu, tak? On zasila silnik przez czerwoną płytkę, a dodatkowo masz podpięte Li-ION dla zasilania logiki?
    I dalej, dajesz manetkę w górę i trzymasz, a dioda zaczyna migać i silnik sam staje pomimo trzymania nieruchomo manetki?

    Pytanie, czy dioda zaświeca się po podłączeniu zasilania logiki, czy zasilania silników? Bo zauważ, że najpierw chyba gaśnie niebieska dioda na tym zasilaczu, a dopiero potem mruga czerwona na czerwonej płytce?
    Ile bierze ten silnik przy bezpośrednim wysterowaniu? Czy nie przekraczasz po prostu limitu na tym zasilaczu, gdy kontroler próbuje wkręcić silnik wyżej?

    0
  • #7 17 Lis 2016 18:47
    drvatican
    Poziom 13  

    mój filmik nagrany na poczeby tego posta ;) tytuł ang. żeby było bardziej uniwersalnie.
    Zasilacz regulowany, płytka czerwona to sterownik syma x5s, na zasilaczu klikam od początku napięcie wejściowe z zasilacza impulsowego, napięcie wyjściowe z regulatora. Napięcie max z zasilacza 18,6, prąd limit do 2A. Silnik ze szczotkami grafitowymi przwijany przezemnie przy 10V pobiera 3A pewnie przy ok 12000obr. Na wspólnej masie napięcie z zasilacza 18,6 podłączone na płytce syma do plusa silników, ogniwo li-poliy zasila procek, żyro, odbiornik itp. Wszystko jest ok z diodą, połączenie jest z nadajnikiem wtedy kiedy dioda świeci nieustannie, wtedy manetka w górę, silnik staruje, lecz po chwili się wyłącza i dioda zaczyna pulsować. Dioda niebieska na zasilaczu pokazuje tylko obciążenie, przestaje świecić kiedy czerwona na sterowniku zaczyna migać, czyli wtedy moim zdaniem procek odłącza mosfet.
    mały update:
    Zmieniłem silnik na mocniejszy (nie tyle mocniejszy co większy, choć prąd ma trochę mniejszy) w symie i jestem pod wrażeniem, na oryginalnych, podwójnych mosfetach prąd skacze do 5 A ;) Zabezpieczenie jednak cały czas działa, niezależnie czy na małym gazie czy na dużym, czy z malym obciążeniem czy z dużym, musi być w jakiś sposób przypisane softwareowo (tylko jak skoro nie ma polączenia z wyjścia mosfeta z prockiem, pozostają tylko bramki lub jakiś wewnętrzne zabezpieczenie prądowe mosfeta, choć ono odpada co pokazuje test z żyroskopem. Udało mi się jedynie uruchomić poprawnie sterownik w ten sposób, że na minimalnym gazie nie wywaliło błędu i wtedy żyroskopem można było ustawić pełna moc ;) (patrz film od 2 min) W najbliższych dniach będę testował na czterech silnikach to napisze jakie efekty.

    Co do błędu migającej diody to może być to też błąd rozładowanej baterii, ale dlaczego się uaktywnia po podwyższeniu napięcia na mosfetach? Może różnica napięć pomiędzy płytka a silnikami procek jakoś zlicza i odlącza?


    Link

    0
  • #8 17 Lis 2016 20:14
    krisRaba
    Poziom 25  

    Ok, tylko z brakiem widocznego zabezpieczenia, to ja pisałem o zielonej płytce. Na tą czerwoną nie patrzyłem, bo temat zakładałeś odnośnie zielonej ;) I zdjęcia są mało wyraźne... ale komponentów pasywnych trochę więcej, to może są tam jakieś dzielniki napięcia wyjściowego itp.
    Poza tym jeśli masz wyższe zasilanie, a zostawiłeś gdzieś kondensatory filtrujące do VCC, to możesz tam robić sieczkę ;)

    Masz jakiś oscyloskop, żeby sprawdzić co się dzieje na bramce mosfeta, na wyjściu zasilacza, co znika pierwsze itp?
    Co do słabej baterii.. to ją naładuj :D Wyeliminujesz jakiś wariant ;)

    Nie wiem jak reaguje Twój zasilacz, ale dziwi mnie, że przy limicie 2A chcesz wyciągać większy prąd?!

    0
  • #9 17 Lis 2016 22:48
    drvatican
    Poziom 13  

    Limit prądu ustawiony był na pierwszym filmiku i na testach pierwszego silnika, na drugim filmie już bez limitu czyli full power ile fabryka dala czyli 5A (dioda shottkiego która się spaliła oryginalna, którą wymieniłem była limitem, ta wymieniona nawet się grzeje przy pełnym heblu). Chodziło mi o to że sterownik zachowuje się tak, jakby bateria była słaba, błąd sygnalizowany jest identycznie jak rozładowana bateria, oczywiście jest naładowana. Wrzucam zdjęcia w lepszej jakości sterownika symy.

    scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki

    :arrow: krisRaba możesz zaznaczyć na zdjęciu w którym miejscu uciąć ścieżkę w skorpionie tej zielonej bo jakoś nie bardzo mogę zlokalizować. Czy ktoś ma jakiś pomysł jak może działać to zabezpieczenie w symie, dlaczego się aktywuje po podaniu większego napięcia na mosfety i jak się go pozbyć? Wszystko działa dobrze na minimalnym gazie i żyroskopem można uzyskać pełna moc silnika (tak jakby w jakiś sposób procek sczytywał napięcie wyjściowe silników, i jeśli jest poza jakimś zakresem (przykładowo 2,6-3,7v) wyłącza mosfet)

    0
  • #10 18 Lis 2016 15:28
    krisRaba
    Poziom 25  

    Ok, w pierwsze kolejności foto przeróbki zielonego...
    scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki
    Musisz się upewnić, ze zaznaczone owalami kondensatory są przystosowane do nowego napięcia. Jeśli to są jakieś malutkie pojemności (a tak pewnie jest, bo to pewnie tylko filtrowanie, więc zakres pF/nF), to nie ma problemu, bo one mają wysokie napięcia pracy, często nawet 100V. Jeśli natomiast byłyby to jednak większe pojemności, to mogą być na mniejsze napięcia rzędu 6/10/16V i mogłyby dostać przebicia przy Twoich eksperymentach.
    Przy okazji, jeśli tranzystory są na max. 20V, to zostałbym przy 4S i nie szalał z 5S ;)

    Co do czerwonego... Nie wiem czy dobrze widzę, że zasilaniem wyższym łączysz się na B+ (battery plus) i z niego powinien iść włącznik SW, który wyeliminowałeś, podłączając za przerwą niższe napięcie dla regulatora zasilania MCU, żyro itp. Masy masz złączone w tym samym punkcie. Silnik masz podłączony do M2+ i M2-. Rozumiem, że nasza feralna dioda jest częściowo zasłonięta przez antenkę i ścieżka wychodzi wprost z MCU, przez rezystor, diodę i do masy.
    Pod Twoimi przeróbkami, przez gigantyczną diodę i topnik, trudniej zobaczyć sytuację, więc rzucam okiem na oryginał przy M3, a nie M2. Rozumiem, że po obwodzie na dolnej warstwie masz plus zasilania do wszystkich silników, przy padach M1-M4 przerzucony na górną warstwę przelotkami. 9926A w SO8 (podwójny NMOS) obsługuje M3 i M4, dodatkowo dreny (do których łączysz silniki) ma on diodami łączone do ścieżki zasilania po obwodzie.
    scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki
    Bramki G1, G2 ma na pinach 4 i 2, źródła S1, S2 na pinach 3 i 1, dreny D1 i D2 na 5+6 i 7+8. Wszystko to widać na zdjęciu Twojej płytki, tj. źródła (piny 3 i 1) łączą się z polygonem masy z napisem V5, do bramek (4 i 2) lecą ścieżki wchodzące od boku pod SO8, dreny wyprowadzone polygonami i przelotkami do padów dla silników.

    Koło przewodów plusowych na górnej warstwe masz SOT23 z oznaczeniem 65Z5 - to chyba XC6206P302MR, czyli ograniczenie prądowe:
    http://www.spelektroniikka.fi/kuvat/XC6206P302MR.pdf




    Tylko że to pewnie do jakiegoś odbiornika koło M2, który został wylutowany (pewnie jakieś gniazdo do zasilania czegoś zewnętrznego). Zasilany jest z napięcia podawanego na logikę.

    I teraz to co interesuje Cię najbardziej.. popatrz na ścieżki (krótka i długa) i przelotki na górnej warstwie z prockiem na wysokości napisu X5-R. Łączą dreny tranzystorów z elementami pasywnymi z warstwy dolnej :). Możesz to jeszcze potwierdzić miernikiem, tzn. czy M3- łączy się z rezystorkiem najbardziej po prawej w rzędzie nad V5 na dolnej warstwie. Wygląda na dzielnik do masy i odejście przelotką na górną warstwę.
    scorpion - hexacopter scorpion przerobka na 4s większe silniki
    Czyli ogólnie procek wie, co kombinujesz ;) Albo jest inna możliwość... jeśli ten dzielnik jest za słaby, czyli jak wystawiasz mu duże napięcie na wejściu i z dzielnika wychodzi napięcie wyższe od VCC, to przez wbudowane diody ESD na porcie MCU (pewnie ma coś takiego), pompujesz wyższe napięcie do VCC. Możesz sprawdzić miernikiem, czy jak dodajesz gazu, to zwiększa Ci się VCC. Wątpię, bo dzielnik pewnie ma duże rezystancje, ale sprawdzić można. Ponadto gdyby tak było, to problemy miałbyś i bez wysterowania, bo zamykając się przez uzwojenie silnika podajesz tam plus cały czas, niezależnie czy wysterowałeś silnik, czy nie. Więc wysterowanie proporcjonalnie to napięcie obniża ;)
    Żeby oszukać procka musisz przeliczyć i zmodyfikować dzielnik, tak by przy nowym napięciu silników na jego wyjściu było to co przy poprzednim zasilaniu. Dolny i górny rezystor możesz mierzyć w obwodzie, bez wylutowywania, bo nie widać nic równolegle wpiętego.

    0
  Szukaj w 5mln produktów