Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı

Başlatan Cemre., 22 Ekim 2016, 15:29:53

sezgin05



JKramer

Alıntı yapılan: Cemre. - 26 Ekim 2016, 21:25:59
Son olarak, isimlendirme için kullandığım yöntem anlaşılır mı? Hangi eleman ismi hangi kılıfı işaret ediyor sorusunu hızlıca cevaplayabiliyor musunuz?
Bence uygun. İsimlendirme için bir zamanlar şunu bulmuştum, önemli olan tutarlı olmak :):



sezgin05

#18
Resimdeki controller entegreyi tanıyan bilen varmı bu arada?


Cemre.

Çizimi dün gece bitirdim, bugün de bazı ufak tefek yerleşimleri düzelttim ve son halini paylaşıyorum. Aşağıda kartın üstten alttan 3D görünümü mevcut. Git repo'sunu da en kısa zamanda son hali ile güncelleyeceğim. Üçüncü faza atlama (jumper) mahiyetinde şönt direnç ekledim ancak buradan ölçüm alınmıyor. 2512 kılıf 0 ohm direnç veya şönt dirençlerle aynı değerde bir direnç kullanılabilir.




Zoroaster

Şema güzel de daha önce bu tip sürücülere kontrol yazılımı yaptın mı?

Eğer acemi isen (kusura bakma öyle sezdim) bu devre ile yazılım geliştirme aşamasında başının derde girme ihtimali yüksek.

Yerinde olsam sadece 2 değil her 3 yarım köprünün de akımını ölçen devre eklerim. Akım ölçüm devrelerinin çıkışına da or bağlantılı analog aşırı akım algılama  komparatörü bağlarım. Bununla da bir flip flopu tetiklerim. Böylece her hangi bir koldan akım artarsa komparatör bunu algılar ve tüm giriş sinyallerini keser. Mosların çatlamadan ters durum sonlandırılır.

Tüm sürücülerin Hin Lin girişine and kapısı eklerim. Flip flop tetiklenirse Tüm girişleri low yapar.

Flip flop çıkışını MCU ile de izlerim. Eğer tetiklenmiş ise gene MCU ile resetlelerim.

Aksi takdirde yazılım geliştirirken çok MOS yakarsın hatta onu geçtim arıza MCU devrene hatta PC'ye bile ilerler.

Endüstriyel motor kontrol vs çiplerinin advanced PWM modüllerinde over current shut down girişi olur. Bunu da kullanabilirsin.

Tasarım biter yazılım rayına girer o zaman şemanın ilk halini gönül rahatlığıyla kullanırsın.

Şu anki tasarım/geliştirme kartı değil de tasarımı bitmiş ürün kartı gibi olmuş.
Seytan deliginden kacti.

Cemre.

#22
Alıntı yapılan: Zoroaster - 28 Ekim 2016, 23:08:52
Şema güzel de daha önce bu tip sürücülere kontrol yazılımı yaptın mı?

Eğer acemi isen (kusura bakma öyle sezdim) bu devre ile yazılım geliştirme aşamasında başının derde girme ihtimali yüksek.

Yerinde olsam sadece 2 değil her 3 yarım köprünün de akımını ölçen devre eklerim. Akım ölçüm devrelerinin çıkışına da or bağlantılı analog aşırı akım algılama  komparatörü bağlarım. Bununla da bir flip flopu tetiklerim. Böylece her hangi bir koldan akım artarsa komparatör bunu algılar ve tüm giriş sinyallerini keser. Mosların çatlamadan ters durum sonlandırılır.

Tüm sürücülerin Hin Lin girişine and kapısı eklerim. Flip flop tetiklenirse Tüm girişleri low yapar.

Flip flop çıkışını MCU ile de izlerim. Eğer tetiklenmiş ise gene MCU ile resetlelerim.

Aksi takdirde yazılım geliştirirken çok MOS yakarsın hatta onu geçtim arıza MCU devrene hatta PC'ye bile ilerler.

Endüstriyel motor kontrol vs çiplerinin advanced PWM modüllerinde over current shut down girişi olur. Bunu da kullanabilirsin.

Tasarım biter yazılım rayına girer o zaman şemanın ilk halini gönül rahatlığıyla kullanırsın.

Şu anki tasarım/geliştirme kartı değil de tasarımı bitmiş ürün kartı gibi olmuş.


Söylediklerinize katılıyorum. Vakit ayırdığınız için de teşekkür ederim. Ancak ovecurrent protected kaynaklar ile çalışırken mosfet yakacağımı sanmıyorum. Haksız mıyım?
Tekrar tekrar devre tasarlamaya gerek yok bence. Bu söylediklerinizin hepsi yine geliştirme aşamasında delikli plakete veya breadboard'a kurulabilecek devreler. Bitmiş ürün kartı olmasını istememdeki sebep şu, pcbway'e gönder ordan iki kart dediğinizde 5 tane kart gönderiyor, boyutlar büyüdükçe fiyat artıyor. Ben de bunu istemiyorum, bu yüzden hem küçük hem de artan kartları her şekilde değerlendirebileceğim bir tasarım olsun ve de forumdan da isteyen kullanabilsin istiyorum bu yüzden bu şekilde yapıyorum. Yine de haklısınız, bakalım kaç tane mosfet yakacağız :D

Bu arada github repo'su ve drive linkleri güncellendi. Arzu eden arkadaşlar gerber dosyalarına, şemaya ve bom dosyasına ulaşabilirler. PCB çizimini ayrıca eklemedim, üretmek isteyen zaten gerber dosyasını kullanacak. PCBway'den gerber onayı bekliyorum. Durumu tekrar burada paylaşırım.

Zoroaster

#23
Mosfet yakmak sorun değil de PC'de yanabilir.

"Over Current Protected Power Supply" bu uygulamada işe yaramaz. Neden yaramaz biliyormusun?

Endüktif bileşene sahip yüklere akım basarsan yük bunun, becerebildiği kadarını aktif güç olarak tüketir harcayamadığını ise fly back peryodunda ya kaynağa iade eder yada snubber devrelerinde ısıya dönüştürür.

H bridge yapılarında kullanılmayan enerji kaynağa iade edilir. İşte tutupta burada akım sınırlamalı kaynak kullanırsan geri iade edilen enerjiyi çoğu güç kaynağı (!!!) ememez ve flyback voltajı oluşur. Mecburen güç kaynağı çıkışına kapasitör bağlaman lazım ki geri dönen akım depolanabilsin.

Eğer akım sınırlamalı güç kaynağının çıkışına kapasitör bağlarsan bu kez herhangi bir aksilikte aşırı akım çekilirse güç kaynağı akım basmayı kesse bile çıkıştaki kapasitördeki enerji akımı esirgemez.

Yok ben güç kaynağının girişi ile çıkışı arasına ters diyod bağlarım böylece geri gelen enerjiyi taa filitre kapasitörüne geri basarım diyebilirsin. Fakat illaki güç kaynağının çıkış tarafında da kapasitör vardır.

Bu nedenle güç elektroniğinde tasarım geliştirme ortamlarında nihai üründen farklı pek çok koruma ile donatılmış düzeneklerle çalışmak gerekir.

Hafta sonu okulda labaratuvarda değil de evde çalışmak istersin evde korumalı güç kaynağın olmaz vs vs.

Tabiki burada 1..2 A motor sürmeyeceğini varsayıyorum. Fırçasız motorlar genellikle dehşet akımlar çekerler. Öyle ki, bu akımlarla ark kaynağı bile yapılabilir.
Seytan deliginden kacti.

Cemre.

@Zoroaster hocam vakit ayırmışsınız tekrar teşekkürler.

Hocam bahsettiğim kaynaklar zaten max 3A veren kaynaklar. Demek istediğim bahsettiginiz güçleri üretebilen bir kaynağım yok. Bunun dışında 6 kanal pwm üretme işini de donanıma yaptırıyorum ve donanımsal dead time özelliklerini de aktif ediyorum. Bunlar benim alacağım önlemler. Ancak yine de söylediklerinizde haklısınız. Deneylerim sırasında göz önünde bulunduracağım.

Yazılım geliştirme ile ilgili farklı bakış açısı, tavsiyeleriniz varsa dinlemek isterim.

Bu arada pcbway gerber onayı verdi.

Zoroaster

Akım sens devreni hesaplayınca ben de 20A motor ile çalışacaksın diye düşünmüştüm. Yanlış hesaplamışım o zaman.
Seytan deliginden kacti.

Cemre.

@Zoroaster hayır hocam haklısınız, hesap da doğrudur, ancak bu sizin de dediğiniz gibi yazılımın belirli bir olgunluğa eriştiği zaman yapılacak çalışmalara giriyor.

Zoroaster

Yeni üyeyim şimdi kıl muamelesi görmek istemem ama dediğinin tam tersi doğru.

Bahsettiklerim işin başında yapılıp yazılım belli olgunluğa geldikten sonra devre dışı bırakılacak öneriler.

Dead time vs işin hikaye kısmı. Şöyle düşün. Her hangi bir nedenle moslardan birisi uçtu. Artık kolun diğer mosu bus'ı PWM ile kısa devre kısa etmeye başlar.

Dead time falan burda hiç bir işe yaramaz. Eğer aşırı akım koruma olursa  daha ilk pwm darbesinde sistem korunır giriş sinyalleri sürücüye ulaşmaz.

Koruma olmazsa yazılım bunun farkına varıncaya kadar diğer mos da gider. Sorun mosun gitmesi değil giden mos drain gate tarafından kısa devre olunca arıza mos sürücüye de yansır.

Öyle öyle ta MCU'ya oradan da MCU'nun iletişim halinde olduğu diğer cihazlara kadar yürür. Normalde bu durumdan çok korktuğumuz için biz powercılar güç anahtarlarını trafo ile sürmeyi çok severiz.

Bir de olayın yazılım tarafı var. Aşırı akım koruma yazılımı yalan yanlış yazılırsa tepki vermekte gecikir zaten çoğu yazılımcı bu rutini uydur kaydır yazar sonunda sıkılır ve devre dışı bırakır. Aşırı akım koruması basit bir yazılım değil. (Kısa devre koruma ile karıştırmayalım) Çok ciddi sinyal işleme rutinlerinden oluşur.

Zaten yazılımsal korumalar ciddi korumalar olamaz ama hiç yoktan iyidir. Daha doğrusu en kötü koruma hiç koruma olmamasından iyidir.

Neyse ben de nasihat verilmesinden hoşlanmam fakat 500A lik bir kaç IGBT patlattığım için suyu bile üfleyerek içiyorum.



Seytan deliginden kacti.

Cemre.

Hocam estağfurullah. Demek istediğim, 20A ile çalışmak işin sonraki kısmı. Bahsettiğiniz özellikler yazılım geliştirirken lazım burayı tabiki anlıyorum. Yanlış anlaşılma oldu sanırım. Buranın amacı da tecrübelerden yararlanmak, edinilen bilgiyi paylaşmaktır. Lütfen paylaşmaya devam ediniz...

FxDev

#29
@Zoroaster bence @Cemre. 'nin bu şekilde yol alması en mantıklısı.

@Cemre. 'nin alacağı yol basit. Öncelikle AKIM kontrollerini oturtacak. Bunun için motorun iki fazını sisteme bağlayacak, üçüncü faz boşken akım kontrolünü gerçekleştirecek. Akımları çok düşük olduğu için de kaçak endüktans etkileri olabildiğince az olacaktır zaten mosfet yerleşimleri ideale yakın olmuş. Normal şartlar altında da faz faz kısa devreleri vs. leri olur zaten. Onu algılamak ise şönt dirençle olmaz, yine yönteminiz işe yaramaz. Bunun için tek koruma yöntemi DeSat korumasına sahip driverlar kullanmaktır. Bir okul projesi için bu kadar emeğe yazık olur.

BLDC motorlar aynı birer fırçalı DC motor gibi davranır. Yani yok flyback olacakmış uçacakmış gibi bir durum söz konusu olamaz. Ancak ve ancak motor nominal devrinin üzerine çıkarılırsa üst gerilimler oluşturur. Bunun yanında regeneratif bir çalışma söz konusu olacaksa, bu sefer sıkıntı olabilir. Ayrıca terim farkı olmasın oradaki bir flyback değil boosterdır.

Filtre kapasitörü vs. bağla demişsiniz. Geri basılan enerjiyi o kapasite nasıl harcayacak? Tamamen gereksiz bir işlem. Sürücüyü motor olarak çalıştırırken DC bara kapasitesine ihtiyaç duyacak @Cemre. zaten, ama geri dönen enerji için kapasite başa çıkamaz.

2x30V/3A klasik güç kaynakları ile BLDC motor üzerinden 200A çok rahat akıtabiliyordum akım kontrolü yaparken. Elbette bunun için akım kontrolünün taş gibi olmasını sağlamak zorunda arkadaşımız.

Bir ürün olacak olsaydı bu, bir çok önerilerimiz olacaktı zaten, ama arkadaş sadece y. lisans tezine hazırlık yapıyor. Bir kaç görüntü alsa işini tamamlayacak.
Şu an yüksek güçlü UPS sistemleri ile uğraşıyorum, çalıştığınız kaynak şebeke olunca hata oranı daha fazla olabiliyor dolayısı ile DeSat gibi korumalar nihai ürünlerde olmazsa olmazlardan. Faz faz kısa devre, faz-toprak kısa devreleri yani anahtarlama elemanı kısa devreleri hiç sevmediğimiz, bizi korkutan hatalar değil artık. Çok güzel anahtarlama elemanı sürücüler bu işi güzelce yapıyorlar.

Bunun yanında bu bir ürün olacak olsaydı, @Cemre. 'ye de önerdiğim gibi discrete malzemelerdense modül kullanılmasını yeğlerim. Mitsubishi yıllardır bunu yapıyor zaten.

Forumda bazı bağnaz kişiler tarafından engellenip, atıldım. Tüm bu bağnaz kişilere rağmen Atatürkçülüğü sonuna kadar savunacağım; onlar da bağnazlıklarında boğulacaklar. Haberleşme için: info[at]firatdeveci.com / ©firatdeveci.com - ße Different Everytime!