Sterowanie silnika 42VDC PWM.

Witam wszystkich. Robię sterownik podajnika drutu do migomatu, który będzie zasilany z 42V. Wymyśliłem taki schemat:

Jak na bazę Q1 podam poziom niski wtedy silnik pracuje, przy poziomie wysokim blokuję 555 przez co wyłączam tranzystor Q3 i jednocześnie włączam Q2 hamując silnik. Może tak być, czy coś trzeba by zmienić? Jaka będzie optymalna częstotliwość PWM? R4 i R5 mają za duże wartości, oraz na schemacie nie ma elementów zabezpieczających półmostek, ale to nie jest teraz istotne. Aha, silnik ma moc 120W.

R3 też chyba za duży. Trzeba by sprawdzić w dokumentacji prąd wejścia 4 i progi działania. Coś mi się kojarzy, że trzeba dużo mniejszy rezystor przy standardowym 555. Druga sprawa to tranzystor Q2 - dostanie przebicia pomiędzy bramką a źródłem. W dodatku i tak byś go nie wyłączył. Na źródle 48V, na bramce najwyżej 12V.

Prąd wejścia RESET to 100µA typ, a 400µA max, więc przy 10k powinno działać. A z tym Q2 to masz rację, dołożę dodatkowy tranzystor i podciągnę bramkę rezystorem do +48V. A częstotliwość jaką ustawić?

To nie ma jakiegoś specjalnego znaczenia. Ja się kiedyś bawiłem podobnym układem na sterowaniu silnikiem. W zakresie akustycznym będzie po prostu słychać dźwięk z silnika. Myślę że akurat w spawarce nie ma to większego znaczenia, bo sama sporo hałasuje. Dobierz eksperymentalnie C1 i tyle. O ile dobrze pamiętam to przy 10n będzie jeszcze słychać wysoki pisk.

Trochę na ten temat czytałem i jedni piszą właśnie żeby pracować powyżej 20kHz ze względu na pisk, ale inni zwracają uwagę, że indukcyjność silnika ograniczy przyrost prądu przy dużych częstotliwościach i zmniejszy moment. Ale masz rację, tutaj nie będzie wykorzystywana pełna moc silnika i hałas też nie ma takiego znaczenia, więc zrobię coś około 1kHz. Jeszcze można zrobić tak, że częstotliwość rośnie wraz z wypełnieniem, czyli ze wzrostem obrotów, podobno to jest najlepsze rozwiązanie. Napisz coś jeszcze na temat możliwości przebicia Q2, jak to wyeliminować?

Nie potrzebujesz tu szybkiego przełączania, więc ja bym zastosował pomiędzy 48V a masę jakiś dzielnik z rezystorów, albo lepiej zenerkę (np. 12V) od plusa, a rezystor do masy. Wtedy na bramce będzie albo 48V (Q2 off), albo najmniej 36V (Q2 on). Wtedy sterować bramkę z tego napięcia.
Co do ograniczania prądu przez indukcyjność to nijak to się ma do tego układu. Indukcyjność nie jest jakaś duża, a 20kHz to nie taka duża częstotliwość. W każdym razie ja sterowałem silnikami od dmuchaw samochodowych (12V) i właziłem deko powyżej 20kHz bo mnie pisk drażnił. Pracowało dobrze. Nie był to identyczny układ, ale też na 555. Może te silniki inaczej zareagują, nie wiem. Oczywiście dawałem też szybkie diody większej mocy równolegle do silnika żeby zabezpieczyć tranzystory. Ten 1kHz co chcesz, to chyba będzie najbardziej drażniący. To taki zakres który dobrze słychać. Zresztą popróbujesz.

A co sądzisz o takim rozwiązaniu?

Wygląda ok. Można próbować testować jak się zachowuje w praktyce. Układ prosty, na przysłowiowego pająka można zrobić.