Czy układ PWM poprawnie wysteruje silnik DC o prądzie 3-4A?

Witam. Czy poniższy układ poprawnie wysteruje silnik DC? Prąd nie
przekracza 3-4A.
Jeśli nie, to co należałoby poprawić?

Zwiększyłbym R2 do wartości od 1 do 3,3kOhma. Do wysterowania Q1 i Q2 wystarczy niewielki prąd. A tak to wporządku. Ja z tego układu sterowałem dmuchawą w samochodzie.

Układ nie ma wzmocnienia napęciowego, tylko pradowe, więc jeśli źródłem sygnału miała by być logika 5V to trzeba jescze podnieść napięcie.

Witam. Czyli przed parą tranzystorów powinien znaleźć się jeszcze jeden który
będzie sterował bramki pary napięciem zasilania silnika?

Jeśli napięcie zasilania silnika to 12V to tranzystor w układzie OE z zestawem rezystorów (Rc i Rb) załatwi sprawę.
A może rozważy kolega użycie scalonego drivera z serii MCP14xx lub podobnego.

Tak na przykład?
Chciałbym spróbować z dostępnych elementów.
Później zastanowię sie nad gotowymi rozwiązaniami.

Jest dobrze ale nadal R2 za małe. Przy 2kHz możesz usłyszeć piszczenie z silnika. Jeśli problem wystąpi to zwiększ częstotliwość PWM.

Zapomniałem zmienić wartość R2 na schemacie.
Jeśli dobrze rozumiem to wyjściu układu będzie odwrócony sygnał PWM?
Jeśli tak to takie rozwiązanie odpada. W przypadku zaniku sterowania MOSFET musi
być wyłączony.
Pozostaje tylko zmiana na typ P ?

Zamień konfigurację Q1 aby uzyskać wtórnik emiterowy lub zamień Q1 na PNP. Wtedy załączenie Q1 załączy Q4. A stan niski na bazie Q1 wyłączy Q4. Czyli brak sygnału spowoduje wyłączenie silnika.

Testowałem kilka driverów w programie MicroCap a dwa w realu.
Jeden działa w przetwornicy 5-400V drugi w układzie do pomiaru nasycenia cewek.

D1


D2


D3


D4 Ten jest taki sam jak D5 tylko w trzeciej sekcji ma tranzystory mosfet.

D5


W przetwornicy 5V-400V ten D2 tam nie było potrzeby podnosić sygnał bo sygnał z układu TL555.

W układzie testu nasycenia cewek zastosowałem układ D5 w pierwszej sekcji podnoszącej napięcie szybkie tranzystory 2N2369, w kolejnych tranzystory 0.5 a potem 5A. Układ załącza N-Mosfet IRF3205 110A, 55V pojemność bramki 3247pF.

Układ D5 ma minimalne opóźnienia jak na oscyloskopie 35ns, 22ns (Czas zadziałania na zboczach narastającym i opadającym).
Na wykresie załączane N-Mosfet na czas 1us na górze niebieskim napięcie na bramce N-Mosfet na dole sygnał wejściowy do drivera z bramki logicznej NOT.


Zauważyłem ogólną zasadę, że na linii sterującej Mosfet ilość rezystorów trzeba ograniczyć do minimum, jeśli tam damy rezystory to wydłuży się czas załączania, oczywiście nie może być zwarcia do masy.

Na przykład poniższy podwyższający driver zawsze wprowadza opóźnieni nie zależnie od tego jaki tranzystor zastosujemy wolny BC547 czy szybki 2N2369.


Może być też driver z rezystorami na Emiterze (E) i kolektorze (C) tranzystora (dwa wyjścia) on też wprowadzi opóźnienia .
Można również zastosować tranzystor PNP w układzie z rezystorami na Emiterze (E) i kolektorze (C) (dwa wyjścia).

Opóźnienia powstają przy zamykaniu tranzystorów.

Tranzystory 2N2369 w układzie D5 działają szybko (nie wprowadzają znacznych opóźnień na zboczach) ale trzeba ich sygnał wzmocnić na kolejnej sekcji D3, taki układ D3 nie wprowadza opóźnienia.
Jeśli w układzie D5 zastosowałem jedną sekcje D3 z tranzystorów 0.5A alb tych 5A czas załączania wydłużał się dwukrotnie, w porównaniu do tego z dwoma sekcjami D3.

Gotowe drivery
TPS2811, TPS2816 Texas Instrument
TC4426/TC4427/TC4428 Microchip Technology Inc.
MCP1406/07 6A 2500 pF in 20 ns - 6800 pF in 40 ns Microchip Technology Inc. 5złi jest tego wart
ADP3654 Analog Devices
MC34152 15ns ON Semiconductor
icl7667 30ns with 1000pF Intersil
L6743 ST Microelectronics
LTC4449 Linear TYechnology

Cytat:

Jeśli dobrze rozumiem to wyjściu układu będzie odwrócony sygnał PWM?
Jeśli tak to takie rozwiązanie odpada. W przypadku zaniku sterowania MOSFET musi być wyłączony.

Jeśli sterujesz z uC to wystarczy rezystor podciągający który utrzyma tranzystor NPN w stanie włączenia zanim zainicjalizujesz porty.

jarek_lnx napisał:

Jeśli sterujesz z uC to wystarczy rezystor podciągający który utrzyma tranzystor NPN w stanie włączenia zanim zainicjalizujesz porty.

Jeśli dobrze rozumiem to to co zaproponował wcześniej kolega @trymer01 to udoskonalona wersja
tego co napisałeś. Rezystor podciągający jest a stan niski na Q1 z postu #6 jest ustalany tranzystorem a nie bezpośrednio z portu uC

Jeśli chodzi o odseparowanie zasilania to nie jestem pewien czy dobrze zrozumiałem.
Szeregowo dioda, elektrolit i do zasilania drivera?

Ten układ powinien działać poprawnie z tym że wprowadzi opóźnienia na obu zboczach (To przesunięcie w czasie 1us nie będzie miało znaczenia a na Mosfecie będzie sygnał PWM zgodny z tym co na wyjściu uC przesunięty o 1us).

Z pewnością było by przesunięcie symetryczne 1us na obu zboczach jeśli zamiast 22k był by taki sam rezystor 2k na pierwszym tranzystorze a w takiej konfiguracji 22k 2k nie sprawdzałem.

W układzie, który podałem na szybkich tranzystorach też trzeba dać dwa tranzystory oraz szybką diodę i rezystor ale sygnał na Mosfecie był by odwrócony bez przesunięcia.

Zależy co ma procesor przy starcie na wyjściu zero czy jeden.

Może się też tak zdarzyć, że oba zbocza będą miały inne nachylenie przy tych rezystorach 22k i 2k. jedno 10 razy większe od drugiego. Też miałem takie przypadki przy kombinowaniu z rezystorami.

Witam. Driver działa super. Wszystkie elementy zimne w każdym wypełnieniu impulsu.
Jedyne, co jeszcze mnie interesuje to to, dlaczego po zmianie pierwszego NPN
na BD139 obroty silnika są zauważalnie wyższe przy tym samym wypełnieniu impulsu.

golab25 napisał:

Jedyne, co jeszcze mnie interesuje to to, dlaczego po zmianie pierwszego NPN
na BD139 obroty silnika są zauważalnie wyższe przy tym samym wypełnieniu impulsu.

Tranzystory średniej mocy zazwyczaj są wolniejsze od tranzystorów małej mocy, bardziej opóźnione jest wyłączanie tranzystora (czas magazynowania) wiec zmienia sie wypełnienie.

Czasy przełączania tranzystorów pracujących w układzie WE mozna poprawic stosując kondensator przyśpieszający załaczenie i diodę Schottky-ego uniemożliwiającą nasycenie.

Odpowiedzi uważam za baaardzo pomocne i wyczerpujące.
Dziękuję.

Panowie,mam jeszcze problem.
Z racji braku miejsca na pcb użyłem tylko jednego drivera o którym pisaliśmy wcześniej
oraz dwóch podwójnych, nieodwracających driverów TC4424.
Problem polega na tym, że po pewnym czasie podczas któregoś tam startu pada połówka TC4424 opisana jako "dmuchawa".
Na wyjściu tym pojawia się napięcie VCC i grzeje się okropnie.
Coś trzeba poprawić.

>>TC4424<<

Podejrzewam że, pojawia sie przepięcie na zasilaniu +12V

Hmm.
Ale gdzie, na zasilaniu czy od strony urządzeń?
Zasilam ATXem 600W. Po włączeniu zasilania wszystko jest ok
ale po uruchomieniu urządzeniu gdy pojawia się PWM już drugi raz
TC się zadymił.

Jeśli MOSFET pozostał sprawny to pomiędzy obwodem wyjściowym D-S a bramką jest izolacja, która prawie uniemożliwia uszkodzenie drivera prądem z obwodu wyjściowego, napisałem prawie bo drivery są podatne na zjawisko latch-up ale TC4424 wytrzyma aż 1,5A prądu wstecznego przekroczenie tej wartości przy rezystorze szeregowym 22Ω niezmiernie mało prawdopodobne.

Zostaje zasilanie na schemacie brak kondensatorów na zasilaniu więc indukcyjność przewodów przy dużych szybko opadających prądach może wywołać znaczące przepięcia, nie jest to tylko moje gdybanie, robiłem pomiary i w pewnych warunkach jest to mozliwe.

Daj duzy kondensator elektrolityczny np 1000uF na zasilaniu.

Schemat nie pokazuje jak to jest podłączone fizycznie, długości ścieżek i przewodów, sposób łączenia mas itp. a to właśnie te czynniki zadecydują o poprawnej pracy lub paleniu scalaków.

Fakt, na linii +12V nie mam żadnej filtracji.
Maże błędnie założyłem, że zasilanie w postaci nowego zasilacza ATX
będzie wysoce stabilne i wydajne nie biorąc po uwagę np. długości
przewodów zasilających.