roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Резисторы, транзисторы, конденсаторы, микросборки, чип компоненты ...
Вопросы согласования управляющих модулей с периферией.

Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение TWIN » 22 янв 2009, 03:24

Почитывал давненько робофорум, брал на вооружение разную информацию, но, поскольку не занимаюсь строительством роботов в прямом смысле, пишу впервые...
Также пишу на ваш форум, поскольку вижу здесь множество специалистов по МК и связанным электронным периферийным устройствам...
Итак, прошу помощи в просчете драйвера...

Имеется:
Двигатель коллекторный 12V 15A
Блок управления, ШИМ (ATmega128)
Частота ШИМ скорее всего будет выбрана в районе 10кГц
Выбраны и закуплены МОСФЕТЫ IRF2804s-7ppbf (корпус D2Pack)

В результате анализа информации найденной в инете по данному поводу сделал вывод о том, что в моем случае обязательно необходимо применять драйвер для управления полевиком, иначе не избежать проблем с перегревом...
ЯснА даже ситуация с выбором драйвера - IR2125 (если ошибаюсь, прошу поправить).
Много неясностей зато возникает дальше...

Нашел несколько дискуссий по поводу правильной схемотехники, применяя указанную микросхему, а также несколько возможных реализаций драйвера на этой ИМС. Понял то, что МОСФЕТ очень важно правильно открыть и правильно закрыть, т.е. рассчитать номиналы элементов драйвера соответствующих конкретному транзистору...

Вобщем, задача, честно говоря для меня совсем нелегкая, поскольку сталкиваюсь я с этим впервые. Эксперименты могут обойтись дорого - цена транзистора в районе $5...

Прошу помощи в правильной реализации драйвера, с правильными номиналами и типами используемых компонентов.
Если не сложно, с объяснением рассчетов (попытки разобраться с даташитовскими цифрами честно говоря не очень успешны... )

Заранее благодарен за квалифицированную помощь!
Вложения
IR2125.pdf
(173.61 КиБ) Скачиваний: 106
irf2804s-7ppbf.pdf
(663.74 КиБ) Скачиваний: 59
Аватара пользователя
TWIN
 
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 21 янв 2009, 19:56
Откуда: Харьков
прог. языки: С, С++

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение avr123.nm.ru » 22 янв 2009, 11:59

1) IR2125 - для того чтобы работала защита нужен либо транзистор с отводом как показано на схеме драйвера, либо ставить под транзистор ШУНТ на котором будет падать 230 мВ при максимальном токе.

2) Не известно какую схему подачи ШИМ вы выбрали. при такой низкой частоте ШИМ наверно будет схема "направление + ШИМ" - т.е. нижние ключи выбирают направление, а верхние диагональные делаю ШИМ.

3) Каков будет диапазон питания 12 вольт ? От и до ? Я вам советую применять питание верхних драйверов не бутстрапное а "стабилное", не зависящее от величины и наличия ШИМ. Обычно это генератор на NE555 и умножитель-выпрямитель на диодах 1N4148.

Почитайте топик про Н-мост - viewtopic.php?f=11&t=1963
там схема есть.

4) защиту по току рекомендую сделать аппаратную, не зависящую от МК. Токовый ШУНТ, RС фильтр - 1 кОм и 2 нФ примерно и компаратор - можно использовать ОУ LM358 - один канал как компаратор для выключения драйверов, а второй как усилитель сигнала с шунта если вы хотите анализироватьв ток в проге МК.

ОЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЮ ! Почитать даташит на интегрированый драйвер Н-моста - MC33883, H-Bridge Gate Driver IC - Document Number: MC33883. Rev 9.0, 1/2007. Freescale Semiconductor ...... MC33883. Rev 9.0. 1/2007.
http://www.freescale.com/files/analog/d ... C33883.pdf

Там схемотехника с генератором питания драйверов верхних MOSFET (рис 9). И мосфеты там с зараядом 40 нК в примерах - т.е. близкого номинала к вашим транзисторам. Только на рисунке 14 я бы поделил R3 поплам и подключил конденсатор C3 между половинками резистора.

Изображение
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение TWIN » 23 янв 2009, 02:27

Уточняю...
На самом деле, направление вращения двигателя постоянно, поэтому мостовые схемы включения - не мой вариант...
Питание в пределах 12-15V.
Аватара пользователя
TWIN
 
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 21 янв 2009, 19:56
Откуда: Харьков
прог. языки: С, С++

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение Duhas » 23 янв 2009, 02:31

полевик + 2 биполяра на гейт... имхо...
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение avr123.nm.ru » 23 янв 2009, 02:49

Duhas писал(а):полевик + 2 биполяра на гейт... имхо...


Да. Типа пары BC817 и BC807.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение TWIN » 24 янв 2009, 00:34

Спасибо за ответы в тему, но всё же...
Не могли бы Вы объяснить почему вариант драйвера на рассыпухе лучше, чем специализированный драйвер?
Будет ли нормально открываться и закрываться МОСФЕТ при такой управляющей схеме и при таком напряжении питания (а если допустить его понижение до 11V ?)

Кстати, что вы можете сказать о таком (альтернативном) варианте драйвера мосфета?
http://kravitnik.narod.ru/switch/switch5.html
Аватара пользователя
TWIN
 
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 21 янв 2009, 19:56
Откуда: Харьков
прог. языки: С, С++

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение avr123.nm.ru » 24 янв 2009, 01:24

TWIN писал(а):Не могли бы Вы объяснить почему вариант драйвера на рассыпухе лучше, чем специализированный драйвер?

Да не лучше он, простой и подойдет вам. Но драйвер можно поставить если хотите. Зачем вам верхний ключ то ? Поставьте его вниз.

Добавлено спустя 1 минуту 32 секунды:
TWIN писал(а): Кстати, что вы можете сказать о таком (альтернативном) варианте драйвера мосфета?
http://kravitnik.narod.ru/switch/switch5.html


Полное Г ИМХО. Наворочено, а транзюк вроде закрывается пасивно резистором 3.3 ком.

Добавлено спустя 16 минут 21 секунду:
=============
Наверно вот так можно сделать. Питание ОУ нужно брать таким чтоб на базах транзисторов колбасило до +12 вольт гарантировано.

Питание можно как раз бутстрапом при- поднять как на схеме в топике что выше. Или на mc33063 сделать стабилизатор, чтоб от снижения напруги в бортсети не зависела работа схемы.

Нужно проверить этот генератор - стабильно ли он генерить будет и что будет на выходе у него.

Добавлено спустя 3 минуты 15 секунд:
======
Вот там же правая схема на 555 таймере - http://kravitnik.narod.ru/switch/switch4.html
только мою раскачку на bc817 bc807 добавить туда и совсем красиво будет ВОЗМОЖНО. Тоже не знаю что там таймер будет выдавать.
Вложения
switch9.gif
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение TWIN » 24 янв 2009, 02:47

avr123.nm.ru писал(а):Зачем вам верхний ключ то ? Поставьте его вниз.

В бортовой сети - это очень правильно, когда на выключенном потребителе не присутствует "+" (пожаробезопасность)...

avr123.nm.ru писал(а):Полное Г ИМХО. Наворочено, а транзюк вроде закрывается пасивно резистором 3.3 ком.

Я хоть и не силен в схемотехнике, но как раз вот эта часть схемы меня и смущала...

avr123.nm.ru писал(а):Тоже не знаю что там таймер будет выдавать.

Напоминаю - реализован ШИМ на ATmega...

Исходя из всего этого, таки вопрос остается...
Аватара пользователя
TWIN
 
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 21 янв 2009, 19:56
Откуда: Харьков
прог. языки: С, С++

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение avr123.nm.ru » 24 янв 2009, 03:19

Ключ то где у вас будет ? вверху или внизу ?
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение Duhas » 24 янв 2009, 08:53

в опщем, опиште что вам в конце нужно получить )
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение TWIN » 24 янв 2009, 12:45

Ок. Еще раз, но подробно.
Бортовая сеть автомобиля (напряжение, с учетом просадки от мощной нагрузки) min 11V max 14,8V.
Имеется общий блок управления, реализованный на ATmega 128...
Одна из функций блока - управление вентилятором охлаждения радиатора.
ШИМ 10-20кГц (думаю все же 10кГц будет оптимальным), скважностью от 20% до ну, скажем, 95%...
Блок управления (МК) от силового блока (драйвер, MOSFET, Шоттки) находится на расстоянии 1,5м.
Электровентилятор (коллекторный двигатель, индуктивная нагрузка), естественно шунтируемый Шоттки (25CTQ045), ток - около 15А (возможно немного больше).
Электровентилятор должен коммутироваться по "плюсу", т.е. в выключенном состоянии постоянно соединен только с "массой".
MOSFET выбран и приобретен (IRF2804s-7ppbf, D2PACK). Подбирался с учетом минимально возможного сопротивления перехода в откр. состоянии, рабочего температурного режима).
Исходя из вышеописанного формулирую проблему:
Необходимо реализовать соответствующий драйвер для полевика, чтобы происходило его надежное быстрое открытие (уменьшение нагрева, под капотом летом и так "весело") и, соответственно, правильное закрытие...

Сразу скажу, проект некоммерческий, просто очень интересно сделать все самому, в одном устройстве.
Еще раз благодарю за ответы в тему! Надеюсь, на дальнейшую поддержку!
Аватара пользователя
TWIN
 
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 21 янв 2009, 19:56
Откуда: Харьков
прог. языки: С, С++

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение Duhas » 25 янв 2009, 00:28

я бы предложил как авр подсказал, только резисторы в эмиттерных цепях убрал бы нафиг... ну и базы притянуть резюком в пару килоом к земле и подать на базы ШИМ...
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение avr123.nm.ru » 25 янв 2009, 00:37

TWIN писал(а):Электровентилятор должен коммутироваться по "плюсу", т.е. в выключенном состоянии постоянно соединен только с "массой".

Вы скажите в какой машине так сделано ? В нормальных машинах вентилятор к +12 подключен постоянно и комутируется реле замыкающем его на землю. Посмотрите схемы машин - они в инте есть.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение TWIN » 25 янв 2009, 01:17

avr123.nm.ru писал(а):
TWIN писал(а):Электровентилятор должен коммутироваться по "плюсу", т.е. в выключенном состоянии постоянно соединен только с "массой".

Вы скажите в какой машине так сделано ? В нормальных машинах вентилятор к +12 подключен постоянно и комутируется реле замыкающем его на землю. Посмотрите схемы машин - они в инте есть.


Не хотелось бы уходить в сторону, но мне кажется в "нормальных" автомобилях как раз должно быть все наоборот :wink:
Да я понимаю, что по схеме "нижнего ключа" было бы все намного проще, но почему-то по жизни, в делах, чаще всего выбираю не самый простой путь, а стараюсь самый правильный :)
Я прислушиваюсь к вашим рекомендациям, но не сочтите за труд, растолкуйте далеко не спецу в этой теме, чем плох вариант со спец.драйвером, если неплох, то почему таки лучше выбрать альтернативный вариант и т.п.

Да, кстати, я понимаю еще и то, что все варианты могут в принципе функционировать, но с разными качественными показателями...
Можно таки по-порядку, исходя из задачи:
1. Почему нельзя оставить "верхний" ключ?
2. Почему не стоит использовать спец.драйвер?
3. Почему альтернативный драйвер (например, на биполярниках) будет уместнее?
4. может еще что-то стоит добавить?
Аватара пользователя
TWIN
 
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 21 янв 2009, 19:56
Откуда: Харьков
прог. языки: С, С++

Re: Помогите просчитать драйвер для IRF2804

Сообщение avr123.nm.ru » 25 янв 2009, 02:00

TWIN писал(а):
avr123.nm.ru писал(а):
TWIN писал(а):Электровентилятор должен коммутироваться по "плюсу", т.е. в выключенном состоянии постоянно соединен только с "массой".

Вы скажите в какой машине так сделано ? В нормальных машинах вентилятор к +12 подключен постоянно и комутируется реле замыкающем его на землю. Посмотрите схемы машин - они в инте есть.

мне кажется в "нормальных" автомобилях как раз должно быть все наоборот :wink:

Ну мерсики ауди лексусы - не нормальные чтоль машины ? Ну тогда ВАЗ ГАЗ - у них тоже вентилятор к +12 подключен и другие мощные нагрузки.

Это безопасней. Так как по кузову тянется коммутирующий провод при случайном замыкании кторого просто включится соответствующий прибор.

TWIN писал(а):в делах, чаще всего выбираю не самый простой путь, а стараюсь самый правильный :)


Т.е. вы выбираете более правильный способ подключения чем инженеры-конструкторы автомобилей ? Молодца ! Так держать !

TWIN писал(а): чем плох вариант со спец.драйвером

Да он не плох, просто все равно нужно преобразователь питания городить который гарантирует 12-15 вольт на вернхний драйвер. На LM555 или еще каком либо генераторе или стабильный на mc34063 и типа того.

TWIN писал(а):1. Почему нельзя оставить "верхний" ключ?

Можно. Можно все что угодно сделать. Смысл то в чем ?

Сделать прибор для установки которого нужно переключать вентилятор в любой машине ?

А может имеет смысл делать прибор который просто вместо штатного реле ставить да и все. ИМХО вот это будет правильный путь.

TWIN писал(а):3. Почему альтернативный драйвер (например, на биполярниках) будет уместнее?

На биполярниках дешевле, на драйвере который вы указали ЛУЧШЕ но чуть дороже.

TWIN писал(а):4. может еще что-то стоит добавить?


RC фильтр на входе и тригер типа 74hc14, чтоб сигнал более четкий был и помех не бояться.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

След.

Вернуться в Электроника, электротехника

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

Mail.ru counter