logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Scalony mostek H a max. częstotliwość przełączania

Kuba_v383 18 Sty 2008 18:09 4710 10
REKLAMA
  • #1 4708173
    Kuba_v383
    Poziom 11  
    Posty: 8
    Po pierwsze, jako, że to mój pierwszy post na forum, witam wszystkich!!
    Jako początkujący programista uC i jeszcze bardziej początkujacy elektronik napotkałem na problem raczej z tej drugiej dziedziny.
    Mianowicie projektuję prosty układ sterowania silnikem DC(tak ok 10-12V do 2A) za pomocą PWM. Sterowac ma tym mikrokontroler ARM Cortex-M3 (wiem, że to przerost formy nad treścią ale taki mam do dyspozycji w szkole;), i ten uC ma stan logiczny 1 na pinie dla 3,3 V co rodzi problem (przynajmniej dla mnie) z doborem mostka H sterującego tym ustrojstwem. Większość zwykłych tranzystorów ma raczej za duży prąd/napięcie otwarcia, myśłałem o zastosowaniu scalonego mostaka H jak np. L293 (ale on chyba wymaga 5v na wejściu) lub "niskonapieciowego" LB1838(poniżej 3V)
    -http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=LB1838
    ale ten ostatni, jesli dobrze czytam pdfa, ma max. 10V napięcia Vcc co może nie wystarczyc dla mojego silnika nie mowiąc już o prądzie.
    Pomyślałem więc że przez tego LB1838 otwierać będę jakis wiekszy tranzystor np. TIP102 czy cuś i teraz moje pytanie czy dla częstotliwości pracy do 10kHz taki ukłąd nie będize miał zbyt dużych opóźnień.
    PS
    Wiem ze temat mostkow H byl szeroko przerabiany w wielu tematach ale nigdzie nie znalazlem zadowalajacej mnie odpowiedzi, z góry dziękuję za odpowiedź i ewentualne sugestie.
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #2 4708525
    bogdan_p
    Poziom 39  
    Posty: 3849
    Pomógł: 525
    Ocena: 120
    dużo prościej jest zastosować transoptor do sterowania L293D , napięcie z ARM-a wystarczy do wysterowania diody IR transoptora , ponad to zyskujesz separacje pomiędzy mostkiem H a układem sterującym dla 2A zastosuj L298
  • REKLAMA
  • #3 4708705
    Kuba_v383
    Poziom 11  
    Posty: 8
    Dziękuję za szybką odpowiedź i radę ale jesli dobrze pamiętam takie układy potrzebuja sporo czasu na reakcje i nie wiem czy umożliwi mi to sterowanie przez PWM z częstotliwością większą niz jakieś 2kHz, chociarz dobre i to.

    Dodano po 1 [godziny] 2 [minuty]:

    Ok poszukałem troche o tych transoptorach i to by chyba mogło działac;)
    Nakreśliłem na szybko ogólny schemat podłączenia takiego transoptora do uC i tranzystora, nie chodzi mi o dokładne wartosci rezystancji itd. tylko czy prawidłowo rozumuję z tym podłączeniem. Bedę wdzięczny za odpowiedź.
    Scalony mostek H a max. częstotliwość przełączania
  • REKLAMA
  • #4 4709247
    bogdan_p
    Poziom 39  
    Posty: 3849
    Pomógł: 525
    Ocena: 120
    schemat masz zły , przecież łącząc bazę z kolektorem fototranzystor będzie przewodził cały czas a co za tym idzie również tranzystor
    wystarczy wykorzystać tylko wyprowadzenia emitera i kolektora fototranzystora w transoptorze myślałem , że chodzi Ci o wysterowanie mostka H tak aby uzyskać zmianę kierunku i regulację prędkości sygnałem PWM w takim przypadku nie jest potrzebny żadem dodatkowy tranzystor , jeżeli chcesz sterować tylko prędkością to pamiętaj o zastosowaniu odpowiedniego tranzystora ( Ic ) do swojego schematu
  • REKLAMA
  • #5 4711078
    Kuba_v383
    Poziom 11  
    Posty: 8
    To podpięcie bazy i kolektora transoptora bezpośrednio do szyny 12v wynikalo chyba z mojego braku zrozumienia zasady działania transoptora. Myśłałem, że napięcie musi być podpięte także na wyprowadzenie bazy i dopiero po zaświeceniu diody zostanie ono na tą bazę podane. Z Twojej odpowiedzi wynika, że wystarczy podać zasilanie na kolektor a bazę zostawic nie podłaczona..tak? czy znów cos pokręciłem?
    Tak, ten układ ma sterowac mostkiem H (sterowanie predkosci i kierunku) a na schemacie dałem tylko jeden tranzystor bo chodziło mi głównie o podłączenie tego transoptora.
  • #6 4711096
    bogdan_p
    Poziom 39  
    Posty: 3849
    Pomógł: 525
    Ocena: 120
    tak wystarczy tylko kolektor , nawet większość transoptorów nie ma wyprowadzonej końcówki bazy
    nie wiem jaki zastosujesz typ mostka H pamiętaj że zasilnie logiki mostka a co za tym idzie sygnały sterujące są ma poziomie TTL w większości scalonych mostków dlatego należy zasilać tą część napięciem 5V , natomiast stopień mocy napięciem zależnym od zastosowanego silnika i parametrów mostka
  • #7 4711229
    Kuba_v383
    Poziom 11  
    Posty: 8
    OK. Rozumiem, że pisząc o zasilaniu logiki mostka H masz na myśli poziom napiecia podawanego z uC na wejście transoptora (na diode przez jakis tam rezystor) tyle, ze ten mój Cortex ma stan wysoki dla 3,3V ale to chyba nie problem w przypadku transoptora, natomiast na kolektor transoptorów i tranzystorów mostka H podaje juz napięcie zasilające silnik. Swoja droga powinno to byc coś takiego chyba jak na rys.:
    Scalony mostek H a max. częstotliwość przełączania
    Tam jest pokazane rozwiazanie bez podlaczenia transoptorow do linii GND ale to już kosmetyka.
    Rys. pochodzi ze stronki
    http://www.mcmanis.com/chuck/Robotics/tutorial/h-bridge/bjt-circuit.html
    Jeszcze raz dziękuję za szybką odpowiedź:)
  • #8 4711677
    bogdan_p
    Poziom 39  
    Posty: 3849
    Pomógł: 525
    Ocena: 120
    nie do końca się rozumiemy , dla przykładu L298 ma 2 zasilania Vs które zasila tylko tranzystory stopnia mocy oraz Vss zasilające logikę tego układu dla L298 wynosi ono max 7V typowa to 5V i na tym poziomie muszą być wszystkie sygnały sterujące ten układ , analogiczna sytuacja występuje w większości scalonych mostków H
    http://www.iele.polsl.pl/elenota/STMicroelectronics/1773.pdf
    schemat który pokazałeś służy jedynie do zmiany kierunku , chyba że dodatkowo sygnały sterujące będziesz modulował sygnałem PWM
    natomiast przykładowy L298 ma wejście Enable , które służy właśnie do modulacji PWM nie zależnie od sygnałów sterujących mostkiem
  • #9 4712125
    Kuba_v383
    Poziom 11  
    Posty: 8
    Heh sprytny układzik ten L298;) Teraz już rozumiem..no prawie bo w jego dokumentacji podane jest, że napięcia input i enable moga być z przedziału -0,3 do 7V ale z tego co napisałes wynika, że napięcia sygnałów sterujących muszą być na poziomie napiecia zasilającego logike tego układu czyli 5V, zatem nie przejdzie podanie na wejscia input i enable sygnałów na poziomie 3,3 wolta bezposrednio z uC (przy zasileniu logiki z 5V) tylko trzeba będzie owe wejscia sterowac za posrednictwem transoptorów, ktore beda na te wejscia zalaczały te 5V?
    Przepraszam jesli zamotałem ale jestem troche niedokształcony w tej dziedzinie i prosze o wyrozumialość.
  • Pomocny post
    #10 4712239
    bogdan_p
    Poziom 39  
    Posty: 3849
    Pomógł: 525
    Ocena: 120
    nie do końca jest tak z tym zasilaniem podane wartości odnoszą się do poziomów dla stanu L i H na wejściu -03V - 1,5V to dla L , 2,3V - Vss dla H
    te zakresy odpowiadają standardowi sygnałów TTL i pochodnych tzn większość układów cyfrowych i mikrokontrolerów jest w stanie dostarczyć napięcia na tym poziomie przy zasilaniu 5V dlatego powszechnie stosowane jest rozwiązanie że całą część sterującą ( np. mikrokontroler ) i logikę L298 zasila się 5 V , a część mocy już dostosowanym do silnika
    w L298 jest jeszcze jeden warunek Vss min 4,5 V oraz Vs+2,5V jako wartość minimalna
    sprawdź sobie jakie poziomy napięć dla L / H dostarcza Twój ARM być może obejdzie się bez transoptorów , jednak polecam ich zastosowanie masz 100% pewność że przy uszkodzeniu mostka H nic się nie stanie z uC jest to bezpieczne rozwiązanie szczególnie przy testach a koszt nie wielki w porównaniu z ARM
  • #11 4712274
    Kuba_v383
    Poziom 11  
    Posty: 8
    Ok teraz wszystko jasne. Wielkie dzięki za wskazówki, myślę, że teraz sobie poradzę.

Podsumowanie tematu

LABEL_AI_GENERATED
Dyskusja dotyczy problemu sterowania silnikiem DC (10-12V, do 2A) za pomocą mikrokontrolera ARM Cortex-M3 z wyjściem logicznym 3,3V i doboru odpowiedniego mostka H. Rozważano użycie scalonych mostków H takich jak L293 (wymagający 5V na wejściu) oraz LB1838 (niskonapięciowy, ale z ograniczeniem Vcc do 10V, co może być niewystarczające dla silnika). Zaproponowano zastosowanie transoptorów do sterowania mostkiem L293D lub L298, co zapewnia separację galwaniczną i umożliwia bezpieczne podanie sygnałów sterujących z mikrokontrolera 3,3V. Omówiono zasady podłączenia transoptora, wskazując, że wystarczy wykorzystać wyprowadzenia emitera i kolektora fototranzystora, a baza nie musi być podłączona. Podkreślono, że logika mostka H powinna być zasilana napięciem 5V, a sygnały sterujące muszą odpowiadać temu poziomowi, co może wymagać użycia transoptorów do podniesienia poziomu sygnału z 3,3V do 5V. Przykładowo, w układzie L298 zasilanie logiki (Vss) wynosi typowo 5V, a stopień mocy (Vs) jest dostosowany do silnika. Wejście Enable w L298 umożliwia modulację PWM niezależnie od kierunku. Zwrócono uwagę, że poziomy napięć logicznych dla stanu wysokiego i niskiego są zgodne ze standardem TTL, co może pozwolić na bezpośrednie sterowanie sygnałami 3,3V, jednak dla bezpieczeństwa i pewności działania rekomendowane jest stosowanie transoptorów. W efekcie rozwiązanie z transoptorami zapewnia ochronę mikrokontrolera i umożliwia efektywne sterowanie mostkiem H PWM przy wymaganym napięciu i prądzie.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA