Picproje Elektronik Sitesi

ENDÜSTRiYEL OTOMASYON => Güç Elektroniği => Konuyu başlatan: Cemre. - 22 Ekim 2016, 15:29:53

Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 22 Ekim 2016, 15:29:53
Herkese merhaba.

Tez çalışmalarımda kullanabilmek için bir 3 Faz Inverter devresi tasarlamaya çalıştım.
Öncelikle mosfet sürücü tarafında @FxDev hocama, op-amp seçimindeki yardımından ötürü de @z hocama teşekkür ederim.
Tasarım tamamen bitmiş değil. Bazı düğümlere Ölçüm Noktaları ve motor klemensi eklemek gibi ayrıntılar var. Onun dışında hatam varsa da fark etmiş değilim. Vbus gerilimini max 60V gibi düşünüyorum. Current Sense katı +-20A ölçebilecek kabiliyette. Vsense dirençlerimi daha belirlemedim. Bir de Vbus gerilimini ölçebilmek için bir gerilim bölücü eklenecek bunu da not düşeyim unutmamak adına.

Hataları varsa birlikte tartışalım ve ortaya başkalarının da kullanabileceği birşey çıksın istiyorum.
Sonuçta çok genel bir devre biraz modifikasyonla 3 Faz tam sinus inverter olabilir ya da farklı uygulamalarda kullanılabilir diye düşündüm.

Şimdiden herkese teşekkürler, iyi günler.

Faydalandığım dökümanlar:

http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/aa/b4/69/3f/75/58/4a/a1/CD00020086.pdf/files/CD00020086.pdf/jcr:content/translations/en.CD00020086.pdf (http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/aa/b4/69/3f/75/58/4a/a1/CD00020086.pdf/files/CD00020086.pdf/jcr:content/translations/en.CD00020086.pdf)
http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/6b/fd/49/38/73/a2/4a/9c/DM00072014.pdf/files/DM00072014.pdf/jcr:content/translations/en.DM00072014.pdf (http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/6b/fd/49/38/73/a2/4a/9c/DM00072014.pdf/files/DM00072014.pdf/jcr:content/translations/en.DM00072014.pdf)
http://www.ti.com/lit/ug/slvuai8/slvuai8.pdf (http://www.ti.com/lit/ug/slvuai8/slvuai8.pdf)

Datasheet'ler:

http://www.infineon.com/dgdl/ir2101.pdf?fileId=5546d462533600a4015355c7a755166c (http://www.infineon.com/dgdl/ir2101.pdf?fileId=5546d462533600a4015355c7a755166c)
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21685d.pdf (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21685d.pdf)

Ve son olarak şema:
https://drive.google.com/open?id=0B_uycgenXnRsZmpBbjUyM2FpY2c (https://drive.google.com/open?id=0B_uycgenXnRsZmpBbjUyM2FpY2c)

mesaj birleştirme:: 22 Ekim 2016, 15:38:25

Ekleme
Faydalandığım dökümanlar:
http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/3f/15/16/4f/ec/d5/4a/85/DM00051150.pdf/files/DM00051150.pdf/jcr:content/translations/en.DM00051150.pdf (http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/3f/15/16/4f/ec/d5/4a/85/DM00051150.pdf/files/DM00051150.pdf/jcr:content/translations/en.DM00051150.pdf)
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00894a.pdf (http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00894a.pdf)

mesaj birleştirme:: 22 Ekim 2016, 15:53:40

Şema notları:

1- Mosfetlere paralel RC Snubber devrelerindeki dirençlerin değerleri 1Ohm ve 1W gücündedirler. (Kaynak: @FxDev)
2- Şönt dirençler 0.01Ohm iki adet paralel olacak şekilde 0.005Ohm, üzerlerinde harcanacak toplam güç 2W olarak hesaplanabilir. 2512 kılıfta smd dirençler güç dayanımları her birinin 1W olduğu düşünülürse ve kısa devre gibi olumsuz durumlar dışında gücün etkin değeri hiç bir zaman 2W'a ulaşamayacağı için geniş bakır yüzeyle kullanıldıklarında sorunsuz çalışacaklarını düşünüyorum.
3- Op-Amp beslemesi iyileştirilebilir.
4- 12V ve 3.3V gerilim regülatörleri şemaya dahil edilebilir.. (12V için lm2596, 3.3V için lm1117 türevi.)
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: tekosis - 22 Ekim 2016, 15:53:48
eline sağlık Cemre.. bu devrede I_A ve I_B bilgisi nereden geliyor göremedim?
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 22 Ekim 2016, 16:00:14
Sayın @tekosis hocam, iki fazda lowside mosfet source ile gnd arasında iki paralel şönt direnç var görüyorsunuz. Bu arkadaşlardan okunan gerilim bilgisi op-amp ile yükseltiliyor. Opamp çıkışı da mcu'ya gidiyor. İki faz ölçümle yetinmemizin sebebi de sağolsun Kirchhoff amcamızdır. 0 = Ia + Ib + Ic
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: tekosis - 22 Ekim 2016, 16:07:29
@Cemre. tamam görmemişim teşekkür ederim.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: irdal - 22 Ekim 2016, 16:27:57
High side gate turn on direnci ile turn off direnci aynı değerde,  çizerken gözden kaçmış sanırım. İr2101'in Vs bacağındaki 10R direncin sebebini anlayamadım, parasiticleri minimize etmek mi amacı?  motor uygulamalarında RC snubber kullanmak osilasyona neden olabilir mi? 
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 22 Ekim 2016, 16:33:14
Sayın @irdal hocam, Turn on Turn off terimlerinizi doğru anladıysam ayrıntılı bilgi için aşağıda link vereceğim. Yanlış anladıysam tekrar açıklarsanız sevinirim.
RC Snubber konusunda benim de tereddütlerim vardı, @FxDev hocamla anlaştık, Snubber varken ve yokken ayrı aynı inceleyip o şekilde karar vermeyi düşünüyorum. Bunu not olarak ekleseydim keşke.

mesaj birleştirme:: 22 Ekim 2016, 16:34:04

http://www.firatdeveci.com/dikkat-high-side-gate-driver/ (http://www.firatdeveci.com/dikkat-high-side-gate-driver/)

mesaj birleştirme:: 22 Ekim 2016, 16:43:29

Alıntı YapYukarıda görülebilecek örnek datasheet alıntısında, C ile gösterilen Vs geriliminin negatif eşik değeri görülebilir. Bu değer aşıldığında bootstrap özellikli driver kendini korumaya alarak ya da zarar görerek istenildiği gibi çalışmayabilir. Bunu engellemenin yegane yolu aşağıda görülebileceği üzere ground ile Vs ucu arasına schottky ya da hızlı diyot kullanmak ve Rgate direncini alt uca da paylaştırarak gerilimin negatif değere inme etkisinin driver tarafından görülmemesini sağlamaktır.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 22 Ekim 2016, 20:36:45
Eagle proje dosyaları ve Malzeme Listesi için;

https://github.com/hcemreyilmaz/3_Phase_Inverter

mesaj birleştirme:: 22 Ekim 2016, 21:43:54

(https://s12.postimg.cc/bky2xzqbx/Ekran_Al_nt_s.jpg)

Ben bu kadar olacağını hiç tahmin etmemiştim. Acaba tek faz için tasarım yapıp 3 adet mi üretsek?

Not: Sağdaki PCB alanı 16x10cm. PCB tek taraflı olacak ve elde üretilecek diye düşünüyordum bu işe başlarken ancak bu kadar çok malzeme bayağı yoracak beni. @FxDev hocam şu ortadakilerin hepsi 1R 1W Snubber direnci. Ne yapsak?
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Erol YILMAZ - 22 Ekim 2016, 22:29:29
0805 Smd malzemeye gecmeniz iyi olur..
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 22 Ekim 2016, 22:35:57
@Allegro hocam vaziyete bakılırsa tüm dirençleri SMD'ye çevireceğim. Zaten bu kadar büyük PCB'yi benim ütü ile ısıtamam bile :D
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: edX - 22 Ekim 2016, 23:09:13
@Cemre. hocam neden high side mosfetlere gate direnci olarak 10 ohm, low side mosfetlerin gate direnci olarak  20 ohm kullandınız ?

Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 23 Ekim 2016, 16:06:14
Hocam aslında High Side mosfet Rgate direncimiz de 22Ohm idi. Aşağıda vereceğim linki incelerseniz aslında 22Ohm'u HO ve VS arasında 10Ohm olarak paylaştırdık. Bunu yapmamızın nedeni de linkte belirtiliyor.

http://www.firatdeveci.com/dikkat-high-side-gate-driver/ (http://www.firatdeveci.com/dikkat-high-side-gate-driver/)



mesaj birleştirme:: 23 Ekim 2016, 18:14:14

Şema ve git güncellenmiştir.

----

Değişiklikler:
1. Şimdilik tüm dirençler (şöntler hariç) 0805 kılıf SMD'ye dönüştürüldü.
2. Tüm kapasiteler SMD'ye dönüştürüldü. 100nF ve 22nF olanlar 1206, 100pf olanlar 0805 kılıf.
3. Mosfet'ler to220'den to252'ye (smd dpak) dönüştürüldü.
4. PCB boyutları 10x5cm. PCBway'de 10 adet pcb fiyatı kargo hariç 10$. (fiyat değişebilir)
5. IR2101'ler SMD SOIC8 pakete çevrildi.
6. Diyotların hepsi SMD'ye çevrildi.

Sorular:

1. IR2101'in bootstrap kapasitörü kutupsuz kullanılabilir mi? Evet'se onu da 1206 SMD'ye çevireceğim.
2. Test point olarak 1'li Pin Header ekledim. Farklı bir önerisi olan varsa duymak isterim.

23.10.2016
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 24 Ekim 2016, 13:37:50
Soru 2'nin cevabı: http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt98-2.pdf
Sayfa 5, Bölüm 5.

Alıntı YapThe Bootstrap capacitor should always be placed as close to the pins of the IC as possible (as shown in Fig 2 on the left).
At least one low ESR capacitor should be used to provide good local de-coupling, e.g. a separate ceramic capacitor close to the IC would be
essential if an aluminum electrolytic capacitor is used for the bootstrap capacitor. If the bootstrap capacitor is either a ceramic or tantalum type, this should be sufficient in itself as the local decoupling.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: edX - 24 Ekim 2016, 18:08:54
Inverter çıkışında ve dc barada gerilim okurken HCPL7800 veya HCPL7840 gibi isolation amplifier kullanmanızı tavsiye ederim.

Fiyatları uygun ve TR'de bulunuyor.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 24 Ekim 2016, 18:56:52
Sayın @edX, MCU ve Inverter katının beslemelerini birbirinden izole kullanmadığımız sürece böyle bir izolasyonun bize bir koruma sağlayabileceğini düşünmüyorum. Haksız mıyım?
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 26 Ekim 2016, 21:25:59
(http://s15.postimg.cc/tk8ggig2z/Ekran_Al_nt_s.jpg)

PCB'de son durum. Soldan sağa genişlik 50mm. Şönt dirençlerin yerleri şimdilik böyle çıkışa yakın konumlandırıldı. Bottom layer'a, MOSFET'lerin altına koyup boyu kısatlabilirim ama bu sefer alttan üstten ısınan bir PCB, yakınlarda bir OpAmp, böyle bir stres altında çalışmalarına gerek yok bence.

Motor ve besleme bağlantıları için klemens veya bağlantı şekli önerisine ihtiyacım var. Direncnet'teki 5'li Bariyer Klemens elemanını kullanmayı düşündüm ancak boyutları vs bilgi yok. Çoğu küçük boyutlu BLDC sürücü uygulamasında doğrudan karta lehimleme şeklinde kullanılmış ancak bu tarz uygulamalar daha çok ağırlığı dert eden üretimlerde makul bir çözüm. Aklımda bununla ilgili farklı bir tasarım var ancak önceliğim klemensten yana. Direnc.net üzerinde çok çeşit yok, 60V 15A gibi değerlerde sorunsuz kullanabilmeliyim. Önerilerinizi bekliyorum.

Son olarak, isimlendirme için kullandığım yöntem anlaşılır mı? Hangi eleman ismi hangi kılıfı işaret ediyor sorusunu hızlıca cevaplayabiliyor musunuz?
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: sezgin05 - 26 Ekim 2016, 21:41:54
http://vedder.se/2014/01/a-custom-bldc-motor-controller/
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 26 Ekim 2016, 22:18:32
Alıntı yapılan: sezgin05 - 26 Ekim 2016, 21:41:54
http://vedder.se/2014/01/a-custom-bldc-motor-controller/
Haberim var hocam bu linkten. Teşekkürler yinede.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: JKramer - 27 Ekim 2016, 08:19:31
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 :):

(http://s18.postimg.cc/aldxtzxn9/Orcad_Ref_Design_List.png) (http://postimg.cc/image/aldxtzxn9/)
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: sezgin05 - 27 Ekim 2016, 20:10:34
Resimdeki controller entegreyi tanıyan bilen varmı bu arada?
(https://ae01.alicdn.com/kf/HTB15kxrKVXXXXXmXVXXq6xXFXXXG/221325424/HTB15kxrKVXXXXXmXVXXq6xXFXXXG.jpg)
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: sezgin05 - 27 Ekim 2016, 21:47:18
Belki lazım olur kullanımı kolay bir entegre JY01 adında....
https://www.aliexpress.com/item/new-hope-JY01A-JY01-SOP16/32340717897.html?spm=2114.01010208.3.9.nN39dC&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1,searchweb201603_9&btsid=71b0e637-7f3a-48c3-9d21-ea171a4091e7
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 28 Ekim 2016, 18:36:48
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.

(http://s11.postimg.cc/wy98gkbgf/3d_top.jpg) (http://postimg.cc/image/wy98gkbgf/)
(http://s9.postimg.cc/sg0ori69n/3d_bottom.jpg) (http://postimg.cc/image/sg0ori69n/)
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: 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.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 29 Ekim 2016, 00:00:47
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.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 29 Ekim 2016, 00:03:26
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.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 29 Ekim 2016, 11:27:37
@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.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 29 Ekim 2016, 11:40:42
Akım sens devreni hesaplayınca ben de 20A motor ile çalışacaksın diye düşünmüştüm. Yanlış hesaplamışım o zaman.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 29 Ekim 2016, 12:41:24
@Zoroaster hayır hocam haklısınız, hesap da doğrudur, ancak bu sizin de dediğiniz gibi yazılımın belirli bir olgunluğa eriştiği zaman yapılacak çalışmalara giriyor.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 29 Ekim 2016, 12:58:24
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.



Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 29 Ekim 2016, 13:11:38
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...
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: FxDev - 29 Ekim 2016, 13:21:27
@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.

(http://i.hizliresim.com/Wbmdp8.jpg)
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 29 Ekim 2016, 13:41:41
OP-AMP katı ile ilgili bir sorum olacak. Direnç toleransları %1 veya %5 olması beni çok etkiler mi acaba?
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 29 Ekim 2016, 13:48:55
Tüm gerilim bölücü çiftleri 68k 3.9k şeklinde seçilmiştir. 60V giriş geriliminde 3.255V ölçeceğiz.


Ekleme:
Basitleştirilmiş malzeme listesi.
https://drive.google.com/open?id=0B_uycgenXnRsVHdDMzBDamlfZjA
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 29 Ekim 2016, 14:16:21
Desat nerden çıktı şimdi.  Desat modern anahtarlarma cihazlarında anahtarın durumunu algılama yöntemi, düşük voltajlı moslarla çalışırken desat uygulaması ile aşırı akım korumasına ben hiç denk gelmedim.

H bridge ile sürülen endüktif yükte fly back durumu elbette var. Bir roleden akım akıtıp  akımını birden kesersen flyback voltaj oluşur. Aynı durum tüm motorlarda geçerli. H bridge beslemesi üzerine dekupaj kapasitör kullanmazsan özellikle de locked unti phase anahtarlama yaparsan anahtarlar flyback voltajdan dolayı delinir.

(Aslında flyback tabiri CRT'lerden kalan bir mirasdır ve beneğin hareketi ile ilgilidir. Her ne akadar EHT trafoları flyback çalışıyor olsa da tabirin çıkış noktası beneğin geri uçuşundan kaynalanır. Booest kaynak ile flyback kaynak bir birinden ayrılsın diye booster diyoruz, flyback olayı yerine emf de diyebilirizki bu bir kavram ve üzerinde durulacak bir şey değil)

Flyback geri uçmak/kaçmak vs anlamına gelir. Yani bobin/trafo enerjinin kesilmesi ardından ortaya çıkan durumları ifade etmek için kullanılır. Flyback illaki sekonderi olan ve akımının kesilmesi durumunda güç üreten kaynakları için kullanılmaz.

Filitre kapasitörü bağlamaktaki amaç motor endüktanslarında depolanan magnetik enerjinin geri salınması durumunda bunu harcamak değil depolamaktır.

Dekupaj kapasitörünün motordan  emdiği enerji kendini bara voltajında artış olarak gösterir, neyseki bir sonraki peryodda motorun enerji ihtiyacı bu kapasitörden ve geri kalanı da kaynaktan karşılanır.

Bu kondansatörü söker alır yada düşük değerli kullanırsan sürücün büyük risk altına girer.

Ticari sürücü kartlarda Cemre'nin mantığında olduğu gibi pcb küçük ve ucuz olsun diye bu kapasitör kart üzerine çok küçük değerde konur fakat kartın dokümanına koyu harflerle minumum şu değerde ve şu voltajda kondansatörü besleme pinine çok yakın olacak şekilde bağlayın uyarısında bulunulur.

@cemre senin pcb çiziminde dekupaj kapasitör göremedim. Kullanmadınmı yoksa? Eğer kullanmadı ise sürücü kartından güç kaynağına kadar olan besleme hatları endüktans anlamına gelecek.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: irdal - 29 Ekim 2016, 14:54:43
Alıntı yapılan: FxDev - 29 Ekim 2016, 13:21:27
@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.

(http://i.hizliresim.com/Wbmdp8.jpg)

hocam şu akım kontrolü olayına biraz değinir misiniz ?  Nasıl bir yöntem kullanıyorsunuz ?
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: FxDev - 29 Ekim 2016, 14:55:39
@irdal: PID kontrol.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 01 Kasım 2016, 17:12:50
Alıntı yapılan: Cemre. - 29 Ekim 2016, 13:41:41
OP-AMP katı ile ilgili bir sorum olacak. Direnç toleransları %1 veya %5 olması beni çok etkiler mi acaba?

Sorum hala güncelliğini koruyor.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: FxDev - 01 Kasım 2016, 17:44:16
@Zoroaster: Yazılarını şimdi görüyorum.

Desat'ın ne olduğunu biraz araştır. Mosfette de IGBT'de de kullanılır bu yöntem. Mantığı da basittir, akım aktıkça yarı iletkenin Vsat gerilimi artar, belirli akımda bu gerilim belirli değerde olur. Bu belirli değer aşıldığında da korumaya geçilir. Koruma dediysek anahtarlama sürücüsü hemen gate'i deaktif ederek ya da belirli bir duty değerini geçmeyecek şekilde açarak korumaya geçmeye çalışır. Fault sinyalleri vs. çekilerek de işlemciye uyarı gönderilir, latch olarak çalıştırabileceğiniz için de sistemi korumuş olursun. Hatta ve hatta direnç/kapasite değerlerini öyle bir ayarlarsın ki desat korumasına 1A'de mi gitsin yoksa 100A'de mi ayarlayabilirsin. Yok flip flop koy, akım oku, latch et 1950'lerde kaldı o işler artık.

H bridge girmeden tek yönlü DC motor çalıştırdığını düşün. Yapı buck converterdır. Bu yapıda boost yönde anahtarlama yapmadan nasıl olacak da kaynağa akım basılacak pes doğrusu. Sadece darbeli akımlar çekilir girişten, bu anlık akımları da girişteki kapasiteler karşılayacaktır.

Giriş gerilimi DC makinelerde nasıl formüllenir: V = EMK + I*R. EMK'da dönüş hızı ile orantılı. Şimdi motor olarak çalışan cihaz ne yaparsa yapsın nominal devrin üzerine çıkmadıktan sonra ekstra gerilim üretemez. Ta ki regen moda geçip, complementary anahtarlama yapıp, boost moduna alarak, 2-4 bölge gezerek gerilim kaynağa aktarılmak istenmedikten sonra.

Coupling kapasitesi ihtiyacı o büyüklükte bir karta sığmayacaktır, dışarıdan takar @Cemre. onu. Yaklaşık da motor akımının yarısı büyüklükte RMS akıma dayanacak bara kapasitesi ile kafası hiç ağrımaz.

@Cemre. soruna gelecek olursak, kalibrasyonu her halukarda yapacağın için ve yapacağın cihazdan binlerce adet üretmeyeceğin için sorun olmaz. Kaldı ki biz şebeke ile yakınen çalışıyoruz, %1'lik hata 1000V'ta 10V demektir. Bu yüzden cihazlar çıkmadan iyice bir kalibre edilirler müşteriye gitmeden :)
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 01 Kasım 2016, 18:16:00
Alıntı yapılan: FxDev - 01 Kasım 2016, 17:44:16
@Zoroaster: Yazılarını şimdi görüyorum.

Desat'ın ne olduğunu biraz araştır. Mosfette de IGBT'de de kullanılır bu yöntem. Mantığı da basittir, akım aktıkça yarı iletkenin Vsat gerilimi artar, belirli akımda bu gerilim belirli değerde olur. Bu belirli değer aşıldığında da korumaya geçilir. Koruma dediysek anahtarlama sürücüsü hemen gate'i deaktif ederek ya da belirli bir duty değerini geçmeyecek şekilde açarak korumaya geçmeye çalışır. Fault sinyalleri vs. çekilerek de işlemciye uyarı gönderilir, latch olarak çalıştırabileceğiniz için de sistemi korumuş olursun. Hatta ve hatta direnç/kapasite değerlerini öyle bir ayarlarsın ki desat korumasına 1A'de mi gitsin yoksa 100A'de mi ayarlayabilirsin. Yok flip flop koy, akım oku, latch et 1950'lerde kaldı o işler artık.

H bridge girmeden tek yönlü DC motor çalıştırdığını düşün. Yapı buck converterdır. Bu yapıda boost yönde anahtarlama yapmadan nasıl olacak da kaynağa akım basılacak pes doğrusu. Sadece darbeli akımlar çekilir girişten, bu anlık akımları da girişteki kapasiteler karşılayacaktır.

Giriş gerilimi DC makinelerde nasıl formüllenir: V = EMK + I*R. EMK'da dönüş hızı ile orantılı. Şimdi motor olarak çalışan cihaz ne yaparsa yapsın nominal devrin üzerine çıkmadıktan sonra ekstra gerilim üretemez. Ta ki regen moda geçip, complementary anahtarlama yapıp, boost moduna alarak, 2-4 bölge gezerek gerilim kaynağa aktarılmak istenmedikten sonra.

Coupling kapasitesi ihtiyacı o büyüklükte bir karta sığmayacaktır, dışarıdan takar @Cemre. onu. Yaklaşık da motor akımının yarısı büyüklükte RMS akıma dayanacak bara kapasitesi ile kafası hiç ağrımaz.

@Cemre. soruna gelecek olursak, kalibrasyonu her halukarda yapacağın için ve yapacağın cihazdan binlerce adet üretmeyeceğin için sorun olmaz. Kaldı ki biz şebeke ile yakınen çalışıyoruz, %1'lik hata 1000V'ta 10V demektir. Bu yüzden cihazlar çıkmadan iyice bir kalibre edilirler müşteriye gitmeden :)

@FxDev hocam cevap için teşekkürler. @Zoroaster hocam ile birlikte deştiğiniz konular şimdiye kadar üzerlerinde hiç düşünmediğim konular olduğundan benim ve projenin gidişatı açısından güzel örnekler. Ayrıca bunun için de teşekkürler.

Bu arada PCBway siparişi verildi, artık 3-4 güne HKpost aracılığı ile yola çıkar diye umuyorum. Vizelere kadar şimdilik bu konuya ara vereceğim.
20 Kasım'dan sonra görüşmek üzere! (gerçi ben yine duramayıp birşeyler bulurum :) )
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: JOKERAS - 01 Kasım 2016, 18:27:57
Aklıma gelmişken sorayım.
Geçenlerde küçük bir Motor görmüştüm,Motorun içinden 3 Adet kablo, Arka kısmında da Encoder'den 5 adet kablo çıkıyordu.
Motor sürücü kısmında 6 adet Fet transistör vardı,Motor uçları  H-L Side Fetlerin ortak uçlarına bağlıydı.
Motor Sinyallerine de baktım Sinus sinyaline bindirilmiş PWM sinyali vardı.
Ayrıca Fetlerde Shunt Direncide vardı.
Bu Motor ne tür oluyor?
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 01 Kasım 2016, 18:36:27
Bu bilgiler ışığında ben olsam PMSM* derdim. Sinus değil trapezoidal deseydiniz BLDC** derdim. @JOKERAS  hocam.

* Permanent Magnet Syncronous Motor
** Brushless DC Motor
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: JOKERAS - 01 Kasım 2016, 19:03:00
Sinyallere kerhen bakmıştım,belki Trapez olabilir.
Bir ara bunlardan bir tane alayım da döndürmeye çalışayım.
Tek bildiğim Motor fırçalı Teyp motoru:)

Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 01 Kasım 2016, 19:47:56
@FxDev

Desat yeterince bildiğim bir konu. Desat küçük akımlar için değil de büyük akımların anahtarlandığı  durumlarda kullanılan bir yöntem. Buradaki sürücü için lafı edilecek bir yöntem değil. Desatda amaç IGBT'nin doyumda olup olmadığını anlamaktır. Normalde doyumda olan bir IGBT aşırı yüklenirse lineer bölgeye geçer ve koruma sistemi bundan haberdar olarak koruma sağlar.

Buna aşırı akım koruma diyebilirsin. Fakat aşırı akım koruma için desat güzel bir seçenek değildir.
Çünkü aşırı akım koruma devrelerinde akım limiti kolayca sense devresinin parametreleri ile ayarlanabilir. Desatta bu bu kadar kolay değildir. Örneğin 4A çeken bir motor için 5A akım limitli aşırı akım koruma yapabilirsin. Benzer koruma Desatda mümkün değil demeyelim de işi çok karmaşıklaşır. (En az 10 yıl önce yaptığım bir mikro step sürücüde sense direnci kullanmadan Mosların VDS voltajını izleyerek motor akımını algıladığım için zorlukları gayet iyi biliyorum)

Ya da şöyle söyleyeyim. Sürekli akımı 10A'e dayanan IGBT kullanırken max akımı 2A olan bir motor için 5A aşırı akım koruması yapmak Desat tekniği ile koruma yapmak mantıklı değildir.

Desat ile 10A'e yaklaşan akımlar hatta puls akımının 20A' ulaştığı durumlarda Desat koruma mantıklıdır. Desat'da adı geçen over current'ı Türkçeye çevirirken  aşırı akım diye çevirirsen anlam  karçaşası yaşarsın. Burada adı geçen aşırı akım IGBT açısından bir aşırı akımdır. Halbuki biz aşırı akım koruma sınırını yüke bağlı olarak belirleriz.


Neyse Desatın bu uygulamada gerçekten yeri yok. MOS lu bir H köprüde şönt direnç gayet sağlıklı aşırı akım bilgisi verir.

Asıl konumuza gelirsek;

Tek yönde anahtarlanan motora ilişkin sürücü ile H köprü sürücünün ne alakası var. Bahsettiğim flyback voltajlar tabiki H köprü için.  Fakat madem açtın kutuyu;

V = EMK + I*R bağıntısından gidersen yüksek voltaj falan göremezsin tabiki. Bu bağıntı DC akımla sürülen motorun bağıntısı. Fakat biz güç elektronikçileri kıyıcı vs kullandığımız için bu  bağıntı geçerliliğini kaybeder ve  V=Emk + R*i + L di/dt bağıntısını kullanırız. Eğer akımı anahtarlarsan L di/dt çok yüksek değerler alır.

Tek yönde döndürülen motorlar için yapılan sürücüde motora paralel bağlı diyodu kaldırıp atarsan  meşhur flyback voltajlar ortaya çıkar. Fakat H bridge yapısında motora ters diyod bağlayamayız.

H bridge'i hangi şartlarda sürersek bu voltajlar oluşur bu voltaj nasıl  dekuplaj kapasitesinde depolanır bu kapasite olmazsa ya da küçük değerli olursa ne olur alıntı yaptığın mesajımdan  önceki yazılarda bahsetmiştim.

Daldan dala atlayıp kütfen konuyu saptırmayalım.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: FxDev - 01 Kasım 2016, 20:39:38
Şimdi aşağıdaki çizimlere iyi bakmak lazım. Aşağıda bir adet DC motorun iki bölge çalışması ele alındı. Motor aynı yöne dönerken üst kısımda motorun torkunu pozitif yönde arttırıyoruz (yani motoru hızlandırıyoruz).

1. çizimi ele alırsak; akım yönü görülüyor, hangi anahtara PWM uyguladım, hangisine uygulamadım, hangisi sürekli açık, hangisi değil görülebiliyor. Motoru, motor olarak kullandığımızda sistem bir buck converter oluyor. EMK'da motor devrine bağlı olarak artıp azalıyor. Nominal devri geçmedikten sonra da EMK giriş geriliminden yükseğe çıkamaz. Şimdi ilk soru gelsin @Zoroaster yani sevgili z eski bunalmis'a. Burada ne olacak da girişe akım basılacak? Motor pozisyonunda çalışırken? Akım yönü bu çalışmada yalnızca girişten motora doğru olur. Bakıyoruz, sağ üstteki çizime, anahtar kapalı iken 1. akım dolaşıyor, anahtar açık iken ise bobin (motorun sargıları bu) üzerindeki akım 2. yoldan yani diyot üzerinden devam ediyor.

Gelelim ikinci kısma, şimdi motorumuz hızlandı, bu elektrikli araç olsun, bayırdan aşağı sallanıyoruz. Ama frenleme yapmamız gerekti, ne yapacağız, bu sefer PWM'in yerini değiştirip alttaki aşamaya geleceğiz. Motoru, dinomo gibi çalıştırıp girişe enerji basacağız. Peki bu nasıl oluyor, yapı otomatikman boost converter yapısına dönüşüyor. Giriş kaynağımızda batarya ise alın size mis gibi akü şarj. Evet bu aşamada girişe yüksek akımlar basılabilir, giriş gerilimi bir güç kaynağı ise kapasiteleri enerjiyi alır ve şişer vs. Ama bu yapı boost olduğu için olur. Yani ne olur, sağ altta göreceksiniz, anahtar kapalı iken 2. numaralı okla gösterilen yerden akım akar, motor sargısında depolanan enerji anahtar açıldığında 1 numaralı yolu takip ederek kaynağa akımı basar.

Şimdi sevgili @Zoroaster @Cemre. arkadaş burada yapıyı motor olarak tasarlayıp kullanacak. Yani benim ilk anlattığım paragraftaki gibi. Şimdi nasıl olacak da girişe akım basacak ben meraklar içerisindeyim.

Senin yaptığın H bridge yapı step motor sürüyorsa orada belki frenleme ihtiyacı duydun ve step motoru bir şekilde frenleyerek ekstra enerji oluşturdun bunu bilemem. Ama BLDC sürücüde öyle ahım şahım bir olay yok.

Şimdi bilgi olması açısından aşağıdaki şekle tekrar gelirsek, motor ve jeneratör olarak çalışmada farkettiğimiz üzere aynı kol üzerinde PWM'ler var. İşte complimentary çalışma dead time olayları burada devreye giriyor. Diyot olarak çalışmada 10A bir akım akarken diyotta kaybedilen güç 10*0.7V~7W oluyor. Fakat tam diyot çalışma moduna geçildiğinde o mosfet ON yapılırsa ki mosfetin iç direnci atıyorum 10mR olsun, 10*10*10mR=1W olur. 6W ısı kazandık, bu ne demek, çok büyük kazanç demek! Yalnız bu çalışmada üst ve alt anahtarlar aynı anda iletimde olamayacağından dead time denen kavram kullanılarak güvenli çalışma sağlanır. İşlemcilerde bu tür PWM çıkaran birimler özeldir ve bu iş yazılımla imkansız değil ama zor yapılır.

Biraz daha bilgi için: http://www.firatdeveci.com/bldc-motorlar-gelecegin-hareket-kaynagi/

(http://i.hizliresim.com/OE175D.jpg)
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 01 Kasım 2016, 21:17:07
Sırf tartışmak için yazımdaki lafı eğdin büğdün öyle bir konuma getirdin ki ne diyeceğim bilemiyorum. (Belki de yazımı dikkatli okumadığın için böyle oldu)

Zoroaster niki ile Z kadar kırıcı olmak istemiyorum ama iğneleyici yazıyorsun.

İstersen bu son mesajın şimdilik dursun ve geriye gidelim.

@cemre akım korumalı bir güç kaynağı kullanarak aşırı akım çekemeyecek ve sürücüsü yanmayacaktı. Böyle düşünüyordu.

Ben de dedim ki bu durumda motor endüktansındaki depolanan enerji güç kaynağına doğru akım basmak ister ancak kaynak bunu ememez. Güç kaynağının uçlarına paralel büyük bir kapasitör bağlarsan bu akımı emersin böylece bara voltajının artmasına engel olursun. Fakat bu durumda güç kaynağı akım vermeyi limitlese bile bu kapasitör limit tanımaz akım istenirse verebildiği kadarını verir yani sürücün gene bozulabilir dedim.

Sonra yok Desat dı yok kapasitördeki enerji nasıl harcanaktı, yok flyback kavramıydı ana konudan uzaklaştın gittin.

O zaman bu şartlarda söylediğim konuları gözönünde bulundurarak vermemi istediğin cevapları kendin ver.

Bunun için;

Çizdiğin H bridge devresinde aşırı akım korumalı güç kaynağına seri bir diyod bağla ve motor akımını bir kıy. Böylece akım basabilen fakat ememeyen bir güç kaynağı yapısı oluştur. Bak zaten çiziminde güç kaynağına tersden akan bir akım çizmişsin hah işte o akım yolunu bir tıka.

Bus voltajı anahtalama esnasında nasıl değişecek bir çiz.

Daha sonra diyod çıkışı ile Gnd arasına 1 tane büyük kapasite ekle. H kolundaki iki anahtarı kısa devre et. Moslardan geçecek akımın boyutunu bize bir söyle.

Bu tartışma bitsin sonra ne istersen tartışırız. Ama tekrar söylüyorum lütfen daldan dala zıplama.

H köprü bir iki gün önce öğrendiğim konu değil ki. Hakkında kitap bile yazarım.

Sana bazı ipuçları vereyim.

Elektromağnetik enerji dönüşümü yapan makinelerin hepsinde istisnasız şu kural geçerlidir.

Makineye verilen enerji = İşe dönüşen enerji + Bobinlerde depolanan enerji (nüvede depolanan enerji) + Mekanik aksamda depolanan enerji.

Hatan ne biliyormusun?

1) DC motor sıradan bir direnç gibi omik bir yük değildir. Yukarıdaki kuralda adı geçen bobinde depolanan enerjiyi görmezden geliyorsun.

2) Yazılım geliştirme aşamasında farkında olmadan her türlü yazılım/kurulum/donanım hatası yapabilirsin. Dolayısı ile güç katı bu hataların neden olacağı tüm olumsuz olaylarla baş edebilmek zorundadır.

Yukarıdaki yazılarımın birinde yazılım geliştirilecek sürücü ile piyasaya verilecek sürücü çok farklıdır demiştim.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: FxDev - 01 Kasım 2016, 21:44:09
Şimdi konuya tekrar dönelim:

@Zoroaster dediğinden hiç bir şey anlamadım, çizerek anlatabilir misin? Motor, motor olarak çalışırken nasıl kaynağa akım basacak? Ben hala bunu anlamış değilim? Altta çizdiğim regen modunda zaten kaynağa gider akım, diyot falan koyarsan ortalık çok şenlenir. Bunda hemfikiriz, ama motor olarak çalışırken hala geriye nasıl akım basılacak şaşırıyorum. Bilmediğim bir şey varsa ya da bugüne kadar yanlış yaptığım bir şey öğrenmek istiyorum.

İşi sulandırmak değil niyetim, en yukarıda söyledim zaten 2x30V 3A akım korumalı güç kaynağı ile 200A akıtabildiğimi. Bir örnek resim de koydum hatta olabilirliğini göstermek için.

@Zoroaster DC motoru bir direnç gibi algılıyor olsaydım buck/boosttan bahsediyor olmazdım. Dediklerimi zerre okumamışsın.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 01 Kasım 2016, 22:12:17
Alıntı YapŞimdi ilk soru gelsin @Zoroaster yani sevgili z eski bunalmis'a. Burada ne olacak da girişe akım basılacak?

Bobini görmezden gelmezsen aynen böyle olacak.

(http://i.hizliresim.com/pEZPpL.png) (http://hizliresim.com/pEZPpL)

Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 01 Kasım 2016, 22:16:41
Motor endüktansına depolanmış enerji kaynağa geri iade ediliyor. Bu aşamadan sonra EMF kendini gösteriyor.

Eğer H köprünün besleme hattına bakarsan ve sürücüyü anti phase modunda sürersen (bunu da özellikle vurgulamıştım) H köprü beslemesinden AC akımlar aktığını görürsün.

İstersen H köprü hakkında bir video hazırlayayım.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: FxDev - 01 Kasım 2016, 22:18:05
Hah şimdi anlaşıldı neden anlaşamadığımız.
Sen benim ON/OFF periyotlarımı es geçiyorsun.

Sağ alttaki anahtar full iletimdeyken nasıl oluyor da akım yukarılara gidiyor?

(http://i.hizliresim.com/jBkn0L.png)
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 01 Kasım 2016, 22:18:45
@Zoroaster  hocam önce Anti Phase'ı açıklar mısınız?
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 01 Kasım 2016, 22:34:46
Aşağıdaki anahtarlama yapısını peryodik olarak 1-2-1-2 diye düşün.

1) Sol üst ve sağ alt iletimde diğerleri kesimde.
2) Sol alt ve sağ üst iletimde diğerleri kesimde.

Yada bunun bir başka türevi

Devir yönüne göre aşağıdaki yada onun aşağısındaki

1) Sol üst ve sağ alt iletimde diğerleri kesimde.
2) Hepsi kesimde.

Yada

1) Sol alt ve sağ üst iletimde diğerleri kesimde.
2) Hepsi kesimde.

Bunlar en temel H bridge sürüşü.

Eğer teyyare motoru çevireceksen yani trapezoidal sürüşle akımı kontrolsuz şekilde verip hall sensörlerden gelen sinyale göre yarım köprülere komuta edeceksen işin kolay. Hiç bir detaya  kafa yorman gerekmez.

Fakat o zamanda kusura bakmayın o sürücü os..uruktan teyyare olur.

Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 01 Kasım 2016, 22:40:05
Alıntı yapılan: FxDev - 01 Kasım 2016, 22:18:05
Hah şimdi anlaşıldı neden anlaşamadığımız.
Sen benim ON/OFF periyotlarımı es geçiyorsun.

Sağ alttaki anahtar full iletimdeyken nasıl oluyor da akım yukarılara gidiyor?


Bana H bridge komutasyonun hakkında en ufak bilgi verdin mi? Paldır küldür fırça moduna geçtin.

Halbuki ben üstüne basa basa locked antiphase'ı dedim değilmi?

Kaldı ki bahsettiğin sürüş tekniğinde dead time bölgesindeki akım yönlerini de sen bir çiz istersen.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: FxDev - 01 Kasım 2016, 22:46:39
Z keşke güç elektroniği değil de başka bir şeyler çalışsaydın.

Tartışmayı uzatmaya gerek yok arkadaşlar.

Kolay gelsin.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 01 Kasım 2016, 23:03:45
Edebiyatta "oku oku baban gibi eşek olma" olayı vardı. Bir virgülün olup olmaması bu cümleyi birinde güzel bir söz, diğerinde ise küfür gibi bir şey yapıyor.

Bizim tartışmada da sadece "locked anti phase" tabirinin gözden kaçırılış olması tartışmayı gereksiz yere uzattı.

Bunu görmezden geldiğin için tartışma büyümüş ve anlaşamamızın nedenini son mesajında anladım.

Neyse kızdırdıysam kusuruma bakma.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 01 Kasım 2016, 23:04:41
@Zoroaster hocam sorumu cevaplamak isterseniz buralardayım  ::)
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Zoroaster - 01 Kasım 2016, 23:29:55
Alıntı yapılan: Cemre. - 01 Kasım 2016, 22:18:45
@Zoroaster  hocam önce Anti Phase'ı açıklar mısınız?

Alıntı yapılan: Cemre. - 01 Kasım 2016, 23:04:41
@Zoroaster hocam sorumu cevaplamak isterseniz buralardayım  ::)

Sorduğun "locked antiphase" ise şurada cevapladım ya.

https://www.picproje.org/index.php/topic,65997.msg515386.html#msg515386

Başka bir soru mu sordun?

Bakın bu arada tartıştığımız konu burda güzel güzel resimli vs anlatılmış.

http://www.modularcircuits.com/blog/articles/h-bridge-secrets/lock-anti-phase-drive/

(http://modularcircuits.com/blog/wp-content/uploads/2011/10/image_thumb23.png)

Alıntı Yapcemre Z nin söyledikleriyle kafanı karıştırma adam step motorla uğraşmaktan tahtaları sıyırmış sakın deyim yanlış yönlenirsin sahada binlerce bldc ürünü çalışan birisi olarak söylüyorum

Bu yazıyı keşke görmeseydim. Neyse bu başlığa artık başka bir şey yazmama gerek yok.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 02 Kasım 2016, 00:00:01
@Zoroaster , Hocam ben o kısmı gördüm tabiki, ancak locked antiphase konusunun açıklaması olduğunu farketmemiştim. Teşekkürler.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: sezgin05 - 03 Kasım 2016, 23:25:07
https://hackaday.io/project/11583-odrive-high-performance-motor-control
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 03 Kasım 2016, 23:46:32
@sezgin05 Hocam teşekkürler, inceliyorum.
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: sezgin05 - 07 Kasım 2016, 16:00:16
Resimdeki sürücü 3 faz brushless dc motorlar için üretilmiş 600volt/20Amper. Kullanan bilen varmı acaba.
(http://circuits.datasheetdir.com/200/IRAMX20UP60A-circuits.jpg)
Başlık: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 22 Kasım 2016, 18:37:06
Dün itibari ile PCB'ler yaşadığım şehre ulaştı, bazı aksaklıklar (ben kaynaklı) nedeniyle kargoyu bugün elden teslim aldım.
Bundan sonraki paylaşımlarımı muhtemelen farklı bir konu başlığı altında yapacağım, çünkü o kısım artık yazılıma giriyor.
Bu konunun amacı BLDC sürücü kartı tasarımı idi.

Malzemeler ile ilgili uyarı: SK26 tipi diyot kılıfı DO214AA olarak çizilmişti ancak kütüphane hatalı sanıyorum dış kılıf büyüklüğü normalden daha dar tutulmuş. Burada malzeme alırken dikkatli olmak gerekiyor, Özdisan üzerinden DO214AC (DO214 serisinin en küçük pakedi) satın alınabilir...

https://www.picproje.org/index.php/topic,66388.0.html
PCB'leri incelemek ve satın almak isteyenleri bu konuya davet ediyorum.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: OG - 25 Mart 2017, 04:22:31
Alıntı yapılan: sezgin05 - 27 Ekim 2016, 21:47:18
Belki lazım olur kullanımı kolay bir entegre JY01 adında....
https://www.aliexpress.com/item/new-hope-JY01A-JY01-SOP16/32340717897.html?spm=2114.01010208.3.9.nN39dC&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1,searchweb201603_9&btsid=71b0e637-7f3a-48c3-9d21-ea171a4091e7 (https://www.aliexpress.com/item/new-hope-JY01A-JY01-SOP16/32340717897.html?spm=2114.01010208.3.9.nN39dC&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1,searchweb201603_9&btsid=71b0e637-7f3a-48c3-9d21-ea171a4091e7)
@sezgin05  Malzeme ile ilgili döküman bulamadım, elinizde varmı?
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: diot - 25 Mart 2017, 10:16:55
http://www.51wendang.com/pic/44753147d30a3c22ad7ee8ff/1-918-jpg_6-1188-0-0-1188.jpg
(http://www.51wendang.com/pic/44753147d30a3c22ad7ee8ff/1-918-jpg_6-1188-0-0-1188.jpg)
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: OG - 25 Mart 2017, 14:06:35
Alıntı yapılan: diot - 25 Mart 2017, 10:16:55
http://www.51wendang.com/pic/44753147d30a3c22ad7ee8ff/1-918-jpg_6-1188-0-0-1188.jpg (http://www.51wendang.com/pic/44753147d30a3c22ad7ee8ff/1-918-jpg_6-1188-0-0-1188.jpg)
(http://www.51wendang.com/pic/44753147d30a3c22ad7ee8ff/1-918-jpg_6-1188-0-0-1188.jpg)

Hocam teşekkür, bu şemayı görmüştüm. IC nedir, nasıl sürer, nasıl kullanılır vs, bu bilgilere ulaşmaya çalışıyorum.
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: adenon - 08 Aralık 2017, 03:17:20
Alıntı yapılan: Cemre. - 23 Ekim 2016, 16:06:14
Hocam aslında High Side mosfet Rgate direncimiz de 22Ohm idi. Aşağıda vereceğim linki incelerseniz aslında 22Ohm'u HO ve VS arasında 10Ohm olarak paylaştırdık. Bunu yapmamızın nedeni de linkte belirtiliyor.

http://www.firatdeveci.com/dikkat-high-side-gate-driver/ (http://www.firatdeveci.com/dikkat-high-side-gate-driver/)



mesaj birleştirme:: 23 Ekim 2016, 18:14:14

Şema ve git güncellenmiştir.

----

Değişiklikler:
1. Şimdilik tüm dirençler (şöntler hariç) 0805 kılıf SMD'ye dönüştürüldü.
2. Tüm kapasiteler SMD'ye dönüştürüldü. 100nF ve 22nF olanlar 1206, 100pf olanlar 0805 kılıf.
3. Mosfet'ler to220'den to252'ye (smd dpak) dönüştürüldü.
4. PCB boyutları 10x5cm. PCBway'de 10 adet pcb fiyatı kargo hariç 10$. (fiyat değişebilir)
5. IR2101'ler SMD SOIC8 pakete çevrildi.
6. Diyotların hepsi SMD'ye çevrildi.

Sorular:

1. IR2101'in bootstrap kapasitörü kutupsuz kullanılabilir mi? Evet'se onu da 1206 SMD'ye çevireceğim.
2. Test point olarak 1'li Pin Header ekledim. Farklı bir önerisi olan varsa duymak isterim.

23.10.2016

@Cemre. hocam sanırsam gözümden kaçıyor. Rgate direnci için nasıl bir hesaplama yolu izliyoruz bir türlü oturtabilmiş değilim. Birçok kaynak ve şematiğe baktığımda 10-33ohm aralığında dirençler kullanılmış fakat bunun nedeni nedir ? ve hesabı neye göre yapılır ? Konu ile alakalı yardımcı olabilirseniz çok sevineceğim. Paylaşımlarınız için teşekkürler...
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 10 Mart 2022, 08:17:28
Merhaba, sıklıkla bu konudaki bir google drive linkinden ötürü paylaşım isteği alıyorum. Uzun zamandır ilgilenmediğim bir proje ve konu, ancak zaten github'da tüm dokümanlar mevcut. İlgilenen arkadaşlar aşağıdaki linkten erişebilirler.

https://github.com/hcemreyilmaz/3_Phase_Inverter
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: sedronjames - 28 Nisan 2022, 14:47:53
cemre bey selamlar.
bldc için foc sürüş kullanarak yüksek lisans tezinizi yazacağınızdan bahsetmişsiniz.
FOC implementasyonu ile ilgili döküman aramaktayım. Tezinizi paylaşabilir misiniz?
mail adresim aydogan@itu.edu.tr
teşekkür ederim
Başlık: Ynt: Ynt: Ynt: BLDC Motor Sürücü Katı tasarımı
Gönderen: Cemre. - 27 Mayıs 2022, 12:47:39
merhaba, aşağıdaki linkten indirebilirsiniz.

https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=9MiDp3x86xrwjpi5-14w-SkDMXvD3kIm_Ie7PNj0g1io-u-K-dyyGL9Opcch3P0c