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

Jak projektować mostki H dla silników elektrycznych DC

ghost666 04 Feb 2018 15:17 10638 72
Automation24
  • #31
    Anonymous
    Level 1  
  • Automation24
  • #32
    hv222
    Level 16  
    Chciałbym poruszyć jeszcze jedną kwestię - sterowanie silnika o małej impedancji. Jeden z producentów gotowych sterowników na prądy powyżej 30A podawał w specyfikacji, że silnik musi mieć impedancję nie mniejszą niż 270uH (jak dobrze pamiętam), aby nie uszkodzić sterownika. Jeśli się chciało użyć tego sterownika z silnikiem o mniejszej impedancji to trzeba było dodać dławik szeregowo z silnikiem. Niestety nie mogę teraz znaleźć modelu sterownika, którego to się tyczy. Podejrzewam, że chodzi o tętnienia prądu - im mniejsza impedancja, tym większe tętnienia prądu i wytrzymałość elektrolitycznych kondensatorów na tętnienia prądu lub o prąd maksymalny tranzystorów. Czy może być jeszcze jakiś powód tego typu ograniczeń?
  • #33
    Anonymous
    Level 1  
  • #34
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    AnicoZ wrote:
    Porównywałem kiedyś L298 z L620x, A495x i podobnymi. Ze schematów wewnętrznych tych układów ciężko wywnioskować, czy te z tranzystorami MOS mają diody robione specjalnie czy są pasożytnicze. Może to to "podrasowane" pasożytnicze? Jeśli jednak są to dodatkowe struktury, to dlaczego w L298 nie dało ich umieścić? Może bariera technologiczna, L298 to stara konstrukcja.


    W niektórych aplikacjach diody wbudowane w tranzystor wielce przeszkadzają, gdyż silnik silnikowi nie równy ale także rodzaj obciążenia silnika ma wpływ. A obciążeniem nie koniecznie musi być silnik. Dlatego pozostawiono ten temat otwarty dla konstruktorów gdzie mają szereg diod i transili do zabezpieczenia w danej aplikacji.

    sorry1 wrote:
    dalej nie rozumiem tych szpilek na Vs. Dlaczego dioda w T19 nie wystarczy?


    Po pierwsze ważna jest impedancja silnika a po drugie rozkład prądów w ścieżkach prądowych a także ich pojemność. Kluczową kwestią jest także częstotliwość przełaczania kluczy. Szpilki takie eliminuje się dobrze dobranymi diodami zenera w obwodach prądowych, szybkimi diodami schottky'ego, transilami a nawet szeregową indukcyjnością.
  • #35
    Anonymous
    Level 1  
  • #36
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    atom1477 wrote:
    Te szpilki nie mają nic wspólnego z impedancją silnika


    Nie kumam co kolega pisze bo mówimy o obciążeniu indukcyjnym ( silniki ) a nie rezystancyjnym. Więc skąd się to koledze wzięło ?
  • #37
    Anonymous
    Level 1  
  • #38
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    Czyli jeśli dobrze rozumiem kolega podłączył obciążenie rezystancyjne i też są szpilki na Vs Tak ? Pytanie jaki rodzaj obciążenie rezystancyjnego zastał podłączony ? Gdyż w odpowiedzi może się nasuwać zbyt długi czas narastania lub opadania zbocza sterującego tranzystorami. Ewentualnie układu nim sterującego.
  • Automation24
  • #39
    Anonymous
    Level 1  
  • #40
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    To by sugerowało czasy przełączeń. Nadal kolega nie odpowiedział na moje pytanie a już jakiś negatyw z cyklu " kolega nie wie co pisze ". W pełnych mostkach typu H nie ma nic nadzwyczajnego. Sam mostek bez logiki nie zadziała. Więc sugerowałem czasy wyzwalania ale kolega opacznie pewnie zrozumiał. No ewentualnie uszkodzenie tranzystora tez może być przyczyną takiego zachowania. Po przez takie pisanie staram się czegoś dowiedzieć na temat tego " dziwnego w zachowaniu mostka H, by nie ciągnąć głupich pytań z cyklu " co by było gdyby ... " Nie wiem jak mostek jest sterowany, co nim steruje, jaki układ, procesor, układy logiczne czy zwykłe knefle ? Jakie są czasy narastania i opadania zboczy logicznych, jakie czasy pomiędzy nimi ? . Mam pytać dalej czy kolega raczy odpowiadać ?
  • #41
    Anonymous
    Level 1  
  • #42
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    Znam te układy bardzo dobrze i swego czasu je stosowałem, lubiły świrować przy dużych prądach. Wziąłem płytkę na bęben. Specjalny program do symulacji PCB na którym projektuję falowniki i zasilacze dużej mocy. Po wnikliwej analizie PCB i symulacji podobnego układu ścieżek, doszedłem do wniosku że przyczyną tego stanu rzeczy jest jej złe rozmieszczenie i zaprojektowanie co przy przepływie dużych prądów sprzyja powstawaniu pojemności oraz indukcji pasożytniczej w obrębie tranzystorów mocy. Ogólna zasadą jest unikanie krzyżowania się pól o dużym obszarze. Także powinno się wystrzegać ostrych końców przy załamaniach ścieżek. U kolegi na PCB jest tego sporo. Ścieżka masy ( prądowa ) w takich przypadkach nie powinna mieć tak dużej powierzchni. Ponad to część ścieżki masowej, zasilająca układy sterujące, powinna być oddzielona od części prądowej ale nie w miejscu rozgałęzienia ( u kolegi część ścieżki jako przekładnik prądowy ), Dalsza analiza ujawniła nie wielkie w prawdzie lecz powstające impulsy na długich a także zbyt blisko siebie, ścieżkach bramkowych przy dużych skokach prądów. I znów tu krzyżowanie się tych ścieżek. Te akurat wyeliminować mogą transile zamontowane blisko tranzystorów mocy. Jak sam kolega wspomniał im większa cz, tym większe szpilki co bardziej mnie skłania do zbyt dużej pojemności ścieżek. Moje pytanie jak grube jest PCB i z jakiego materiału ? Bo przy różnych grubościach wyniki się różnią dość znacznie.
  • #43
    Anonymous
    Level 1  
  • #44
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    atom1477 wrote:
    Jesteś Polakiem? Wszystkie Twoje posty brzmią jak tłumaczone z rosyjskiego czy ukraińskiego. Bardzo ciężko je zrozumieć.


    Zaspokoję kolegi ciekawość. Jestem Polakiem a pracuję w Siemensie w Monachium gdzie projektuję falowniki oraz zasilacze dużej mocy.

    atom1477 wrote:
    Czyli bez prądu nie ma pojemności a powstaje ona dopiero gdy zaczyna płynąc prąd?


    Czego kolega nie rozumie ? Dwie ścieżki po przeciwnych stronach laminatu tworzą kondensator, czyli pojemność która rośnie w raz ze zmiana natężenia prądu przepływającego przez ścieżkę. Także częstotliwość prądu ma znaczenie. Koledzy którzy projektują obwody wys. cz. wiedzą o co chodzi. W przypadku PCB kolegi chodzi tu o zjawisko rezonansu pojemnościowego. Jeśli koledze się nie podoba to może zasugeruję zamkniecie tematu skoro kolega obraża zamiast przyswoić wiedzę w zakresie projektowania PCB. Wyżej wytykałem błędy które mogą prowadzić do rezonansu. Wyżej w postach starałem się czegoś dowiedzieć aż kolega wskazał że chodzi o pokazaną w poście wyżej płytkę PCB. Sugerując się kolegi ilością pomocy do głowy mi nie przyszło że kolega wykonał taką płytkę PCB zawierającą tak rażące błędy. A skoro kolega nie rozumie pewnych spraw to może zamknijmy temat zamiast marnować czas.
  • #45
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    cooltygrysek wrote:
    kondensator, czyli pojemność która rośnie w raz ze zmiana natężenia prądu przepływającego przez ścieżkę
    Czyli Elektronika Alternatywno - Kreatywna.... bo mnie się zdawało zawsze, że taki kondensator powstały na PCB z układu ścieżek ma wartość stałą, zależną tylko od powierzchni ścieżek, odległości między nimi, grubości laminatu i jego przenikalności dielektrycznej. Znowu wychodzi, że z fazy wypadłem :cry:. Ale może ma wpływ rzeczywiście rozszerzalność miedzi i laminatu od temperatury rosnącej z kwadratem natężenia prądu w ścieżce ?
  • #46
    Anonymous
    Level 1  
  • #47
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    Nie jestem profesorem wykładającym na uczelni więc nie umiem tłumaczyć sensownie, pisze tak jak ja to rozumuje. Dwie powierzchnie miedziane pomiędzy laminatem to dość dobry kondensator który potrafi spieprzyć nawet dobrze zaprojektowana dwustronną płytę PCB :-) Dlatego tez producenci stosują trzecią warstwę wewnątrz która jest ekranem i ma połączenie masy w wielu różnych punktach. Żeby to dobrze wytłumaczyć potrzebne by były wykresy i przykłady a na to potrzeba sporo czasu. Także by sensownie to opisać wiec moje teksty faktycznie wychodzą jak " bełkot " gdyż staram się streścić wypowiedz która by zająć mogła 2 godziny pisaniny tekstem dla laika a widzę że koledzy do nich nie należą.

    Krzysztof Kamienski wrote:
    Ale może ma wpływ rzeczywiście rozszerzalność miedzi i laminatu od temperatury rosnącej z kwadratem natężenia prądu w ścieżce ?


    Tak pojemność ma wartość różną zależną od wartości prądu a także częstotliwości . W wielu przypadkach to wartości pomijalnie małe ale także dochodzi indukcja. Kiedyś robiłem transformatorki, induktory i dławiki na ścieżkach PCB. Sic ! Zresztą do dziś się takie stosuje, co prawda o niewielkiej indukcyjności. Pamiętam że problemy te ( odnośnie pojemności, indukcyjności i innych wartości dialektrycznych pomiędzy ścieżkami PCB jak i skrzyżowań ścieżek pomiędzy warstwami ) także były opisane dość dokładnie w książce " sztuka elektroniki '' P. Horowitz i W. Hill. Także "projektowanie PCB " lecz nie pamiętam autora. :-(

    Spróbuje koledze wytłumaczyć na przykładzie samej ścieżki miedzianej. Z rezystancją ścieżki jest ściśle związana jej obciążalność prądowa. Większość połączeń na płytkach przewodzi bardzo małe prądy, dlatego o szerokości ścieżek decydują głównie możliwości ich wykonania. Jednak w układach zasilających lub stopniach mocy prądy mogą osiągać znaczne wartości. W celu uniknięcia nagrzewania połączeń należy przyjąć, że obciążalność prądowa ścieżki o szerokości 1 mm wynosi 3A. Mimo takiego założenia, ścieżki należy prowadzić maksymalnie szerokie. W urządzeniach pracujących przy wyższych częstotliwościach sytuacja nieco komplikuje się. Dla przykładu przy projektowaniu urządzenia cyfrowego TTL trzeba pamiętać, że czasy propagacji bramek wynoszą około 3 ns i należy się liczyć z opóźnieniami wprowadzanymi przez długie ścieżki. Opóźnienia te można obliczyć z zależności : t=pierwiastek LC. Dla laminatu epoksydowo-szklanego o grubości 1,5 mm czasy propagacji ścieżek wynoszą około 60 ps/cm, czyli ścieżka o długości 20 cm wprowadzi opóźnienie 1,2ns! Dla małych odległości można przyjąć, że połączenie przedstawia skupioną pojemność obciążającą źródło. Traktując ścieżkę jak kondensator płaski, jej pojemność w pikofaradach wyniesie w przybliżeniu dla ścieżki o szerokości 1 mm i grubości płytki 1,5 mm i stałej dialektrycznej około 5 otrzymujemy C=0.6 pF/cm. Do tego dochodzi pojemność pomiędzy ścieżkami która w pewnych okolicznościach potrafi zwiększyć pojemność ścieżki kilkunastokrotnie. Dlatego też przy projektowaniu powinno się zminimalizować ilość krzyżowań ścieżek czy przeplotek do minimum. Niestety programy komputerowe do projektowania PCB uwielbiają robić przeplotki a w przypadku PCB dwustronnego krzyżować ścieżki podnosząc pojemności ścieżek a tym samym zwiększać czasy opóźnień sygnałów. Bowiem nie tylko wydłużają ścieżkę, ale również powodują zmianę jej impedancji, co może powodować odbicia sygnałów. Mam nadzieję że wyjaśniłem ten problem nieco w bardziej fachowy sposób.
  • #48
    Anonymous
    Level 1  
  • #49
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    atom1477 wrote:
    Niestety widać że masz mgliste pojęcie o temacie.


    I znów kolega obraża. Jak wspomniałem projektuje w Siemensie falowniki i zasilacze impulsowe dużej mocy i mnie kolega pisze że nie mam pojęcia mglistego ? Może ja źle napisałem albo kolega nie zna wagi problemu i trudno mu uzmysłowić pewne właściwości fizyczne dialektryków. W ścieżkach pojemność rośnie z kwadratem przepływającego prądu a im ona większa tym pojemność ścieżki większa a tym samym rośnie czas w którym dany sygnał jest opóźniony względem drugiego. Po drugie jeszcze raz napiszę że pojemność ścieżek, nawet krzyżowanych zwiększa ich wypadkową pojemność. I tak samo wychodzi na symulacji PCB. By to koledze udowodnić musiał bym udostępnić wyniki symylacji i tu jest problem, bo na żadnym znanym mi programie tego kolega nie otworzy. A swojego udostępnić nie mogę gdyż jest własnością Siemensa. Dobra z innej beczki poświęcę ten weekend, zbuduje ten mostek na tej samej płytce jak kolega bez poprawek. Wezmę to na stół i sprawdzimy całe pasmo oscyloskopem łacznie z opóźnieniami ( HDO4104 LeCroy ) żeby kolega nie powiedział że daremny sprzęt mam a do tego zobaczymy na analizatorze widma jaką charakterystykę ( pojemnościową czy indukcyjna ) mają ścieżki ( WaveSurfer WS3000 LeCroy ) i się przekonamy. Spokojnie sprzętu mi w domu nie brakuje. Bo zaczyna mnie ten temat denerwować, nie chce kolega pewnych spraw przyjąć do wiadomości za dobrą monetę to łaski bez jak mówili inżynierowie w ZEG'u za czasów moich praktyk. Czyli weekend z dzieciakami zmarnowany.

    Ja zazwyczaj staroświecko bo na szybko, buduję takie drivery na płytkach uniwersalnych gdzie sporo można zmienić w fazie testów i sporo po prawić a czasem coś do głowy mi przyjdzie i tez szybko można dobudować czy przebudować, dopiero później biorę się za drukowanie. Czasem przy projektach i z 5 płytek drukowanych trzeba poprawić ale to inny temat.
    Koledze zrobię wyjątek i część od driverów od razu wydrukujemy na PCB
    atom1477 wrote:
    I teraz wracamy do tego krzyżowania. Otóż krzyżowanie nie powoduje powstawania pojemności. Pojemność powstaje gdy ścieżki leżą jedna na drugiej, niezależnie od tego czy się krzyżują czy nie. Oczywiście jak się krzyżują to też na sobie częściowo leżą. Ale to leżenie, a nie krzyżowanie, powoduje w tym miejscu powstanie pojemności pomiędzy ścieżkami. Gdyby na sobie leżały bez krzyżowania (szły równolegle do sobie po dwóch stronach płytki) to pojemność pomiędzy nimi też by była.


    Tu kolega źle rozumuje, gdyż myli kolega pojemność wspólna od wypadkowej przy kryzowaniu nawet za pomocą przelotek co w połączeniu ze ścieżkami prądowymi ( jak u kolegi ) gdzie impulsy sterujące tranzystorami biegną nad nią i wzdłuż niej powodując wzrost pojemności a tym samym stałej dialektrycznej i indukowanie pojemnościowe impulsów blokujących tranzystory. Na podobnej zasadzie działają pojemnościowe sondy prądowe do pomiaru bezdotykowego dla oscyloskopów. Te ścieżki sterujące powinny być z daleka od ścieżki prądowej min 10mm na tej samej płaszczyźnie lub 5mm po drugiej stronie płytki PCB. To podstawowa zasada przy projektowaniu impulsowych obwodów mocy małej i wysokiej częstotliwości i dużych prądach.
  • #50
    Anonymous
    Level 1  
  • #51
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    Co niektórzy bzdury piszą ... Pozostawię bez komentarza.
  • #52
    jack63
    Level 43  
    cooltygrysek wrote:
    Co niektórzy bzdury piszą ... Pozostawię bez komentarza.

    Oj nieładnie. Jest mi przykro, bo czytając Twoje posty, może tylko te, która akurat ja przeczytałem, było "miło". Tzn. logicznie i na temat. A tu taka wtopa... :cry:
    Zero odpowiedzi na pytania, nawet nie zarzuty, tylko obraza majestatu.
    Śledzę ten temat i też odniosłem wrażenie, że tworzysz nową fizykę. Miałem zadać Ci pytania, ale koledzy mnie wyprzedzili, więc tylko czekałem na odpowiedź z nadzieją, że może ujawnisz jakieś nowe zjawiska lub podejście do tematu. A tu niestety wtopa.
  • #54
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    cooltygrysek wrote:
    Co niektórzy bzdury piszą ... Pozostawię bez komentarza.


    Koledzy źle zrozumieli bo ten wpis nie odnosił się do tych postów tylko wymienionych w linku. Skoro koledzy urażenie to przepraszam. :-(
  • #55
    jack63
    Level 43  
    Przepraszam, to w tej sytuacji stanowczo za mało. A co, choćby z ostatnim postem kolegi Krzysztofa???
    Piszesz o wręcz " nowych odkryciach", młodzież to czyta a potem będzie powtarzać, te wg mnie i nie tylko, bzdury... podparte "autorytetem" Siemensa i jego tajnego programu komputerowego. Przecież to fake news i post prawda.
  • #56
    Anonymous
    Anonymous  
  • #57
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    Krzysztof Kamienski wrote:
    cooltygrysek wrote:

    W ścieżkach rezystancja rośnie z kwadratem przepływającego prądu a im ona większa tym pojemność ścieżki

    Pieknie. I to mi wystarczy.


    Oj Krzysztof bardzo przepraszam pisałem szybko i wkradł się błąd :-( już poprawiłem miała być pojemność nie rezystancja. Napisało mi się machinalnie. Wstyd ale czeski błąd zrobiłem.


    jack63 wrote:
    Piszesz o wręcz " nowych odkryciach", młodzież to czyta a potem będzie powtarzać, te wg mnie i nie tylko, bzdury... podparte "autorytetem" Siemensa i jego tajnego programu komputerowego. Przecież to fake news i post prawda.


    Wypraszam sobie taki tekst. Jeśli piszę jak jest to tak jest. Wiele firm ma swoje programy które uzupełnia się w biblioteki opracowane przez lata projektów dla danych analiz. A to one usprawniają fazy projektowe. Zaprojektować elektronikę jest łatwo ale schody zaczynają się przy płytkach PCB. Kilka razy trzeba poprawiać a nie raz przeprojektować schemat pod kontem eliminacji źródła zakłóceń. Najczęściej są to błędy generowane przez programy do PCB oraz czynnik ludzki.

    AnicoZ wrote:
    Swoją drogą też jestem ciekaw tej "nowej fizyki".


    Nie wiem czemu kolega tak twierdzi ale jeśli pojemność ścieżki nie zmienia się wraz z przepływającym przezeń prądem to ja jestem drwalem.
  • #58
    ghost666
    Translator, editor
    cooltygrysek wrote:
    Nie wiem czemu kolega tak twierdzi ale jeśli pojemność ścieżki nie zmienia się wraz z przepływającym przezeń prądem to ja jestem drwalem.


    Proszę o jedno uzasadnienie - zjawisko fizyczne - które miałoby sprawić, dlaczego pojemność ścieżki (którą proszę zdefiniować) miałaby się zmieniać w funkcji przepływającego przez nią prądu.

    Póki co fizyka jest nieubłagana i jakoś nic mi nie przychodzi na myśl...

    Jak projektować mostki H dla silników elektrycznych DC
  • #59
    Krzysztof Kamienski
    Level 43  
    cooltygrysek wrote:
    Nie wiem czemu kolega tak twierdzi ale jeśli pojemność ścieżki nie zmienia się wraz z przepływającym przezeń prądem to ja jestem drwalem.
    Nie, drwalem, a tylko niedouczonym ,,elektronikiem", w dodatku niereformowalnym. Koledzy i ja wytlumaczylismy Ci co i jak i gdzie popełniasz błędy w rozumowaniu, a Ty na nowo to samo. Jak to nazwać ? Zdaje się, że podobni Tobie ,,eksperci" z USA pracują ostatnio w Mińsku Mazowieckim......i etc.
  • #60
    Anonymous
    Level 1