Драйвер шагового двигателя - вылетают транзисторы

Обсуждаем цифровые устройства...
Ответить
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 24
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2014 21:13:31
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Timofiy_K »

Ребята, помогите ,пожалуйста, со схемой.
http://img.radiokot.ru/files/100933/pf9tyaoh1.JPG
Схема на рисунке - это драйвер одной обмотки шагового двигателя. Соответственно две такие схемы управляют ШД. Коммутация там осуществляется извне, при помощи микроконтроллера, который подает сигналы на входы ОУ U1 и U2. В этой схеме нет никакого ШИМ, ток регулируется ОУ U3 и U4 и потенциометром R4.
Конструкция была собрана, транзисторы M6 и М5 были поставлены на большие радиаторы, все остальные на маленькие радиаторы (к слову, транзисторы использовались IRF630). Напряжение подано 20В с мощного блока питания.
Сначала проверял схему в режиме медленного переключения тока в обмотках. Я просто заземлил все "+" операционников, которые отвечают за коммутацию, а какой-то один вручную подключал к 20 вольтам. В таком режиме все работало отлично. Ток шел по обмоткам и в одну и в другую сторону, регулировался потенциометром. Радиаторы делали свое дело, ничего не перегревалось и не сгорало.
Но стоило мне начать коммутировать при помощи микроконтроллера на скорости, то через некоторое время транзисторы начинали вылетать. Хотя какое-то время мотор все же крутился как надо :))

И вот основной вопрос: какие грубые ошибки были мною допущены?
Реклама
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 24
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2014 21:13:31
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Timofiy_K »

Забыл добавить, что у блока питания часто срабатывала защита по КЗ
Реклама
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1194
Зарегистрирован: Пт авг 21, 2009 03:22:12

Сообщение bolek »

Timofiy_K писал(а): у блока питания часто срабатывала защита по КЗ
Скорее всего, проблема - сквозные токи. Это когда одновременно открыты верхний и нижний транзисторы плеча моста. Типичная ошибка. Нужно вводить задержки в управлении транзисторов, чтобы было гарантировано закрытие одного транзистора до того момента, когда начнет открываться другой.
Поставить специализированные драйверы затворов, например от IR.
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 24
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2014 21:13:31
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Timofiy_K »

Спасибо за ответ))

Я тоже об это думал, но скорее всего это не так.
Я не коммутировал схему таким образом, чтобы сначала ток шел по обмотке в одну сторону а потом, тут же, в другую.
Как я уже писал, там две платы, и на каждой плате стоит Н-мост для управления одной из двух обмоток гибридного шагового движка. Сначала я включал ток через одну обмотку, затем отключал и включал через другую. И только после этого пускал ток в обратную сторону через первую обмотку (а потом через вторую, вот и вся коммутация, никакой хитрости). Т.е. транзисторы открывались с достаточным интервалом времени

Сдается мне проблема была в другом. У моих транзисторов Uзатв.-исток максимум 20В
А операционники выдавали 19,5 (БП - 20,5 В, операционные усилители подключены к этому напряжению). Небольшой скачок - и превышение допустимых значений.

Но если кто видит (кому не лень смотреть) еще какие-то грубые ошибки - сообщите, буду очень благодарен
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1115
Зарегистрирован: Вт мар 18, 2014 13:14:39
Откуда: южнее Дуная

Сообщение hrpankov »

....поменяйте М1, М3, М5 и М6 на П-мос, со соответсвующими коррекциями в обвязках на гейтах....
Реклама
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2222
Зарегистрирован: Вт ноя 27, 2007 11:32:06
Откуда: Tashkent

Сообщение uk8amk »

1. M5-M6 вполне можно оставить NMOS если врезать между M2-R2 и M4-R1.
2. Ограничители тока будут работать меееедленно потому что выход ОУ гнилой и не сможет быстро дёргать затвором на импульсных сигналах, а тем более при аварии. Ну другие транзисторы тоже с ума сойдут от такого сигнала.
3. Про необходимость dead-time упомянули выше. На выложенной схеме нельзя сразу выключить транзистор без сквозного тока.
4. M1,M3 должны быть PMOS или требуется драйвер с плавающим питанием. Часто вижу что начинающие пытаются включать MOSFET как биполярник, но это не верно. Они управляются по разному и схемы тоже разные.
Реклама
Аватара пользователя
Сообщения: 1781
Зарегистрирован: Пн июн 24, 2013 23:00:42
Откуда: Казахстан

Сообщение Рязанцев Владислав »

Драйвера так не собирают :facepalm:
Изображение
Ваши хотелки за ваши деньги
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 24
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2014 21:13:31
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Timofiy_K »

Долго думал, читал, анализировал и пришел к выводу, что схема в корне не верна. И дело не только в неправильном переключении транзисторов, транзисторы еще и сильно греются. Буду полностью переделывать драйвер. Вместо постоянного тока подам ШИМ, а транзисторами буду управлять при помощи драйверов.
Спасибо всем, кто проявил участие))
Ответить

Вернуться в «Цифровая техника»