Нужно изготовить 3-х фазный драйвер bldc моторов универсальный, подходящий для моторов от RC моделей, от электротранспорта, самодельные и перемотанные, звездой или треугольником. Датчики холла и энкодеры возможны, но это не относится к драйверу и задача для микроконтроллера. Это не обычный bldc контроллер, а скорее как драйвер трехфазного шагового или сервомотора. Видел на ютюбе нечто подобное для робототехники.
Набросал пожелания к устройству ниже. А после них сочинение на тему моих мытарств и разные мысли.
Требования
Тихий, без заметных писка/треска/гула мотора днем в комнате.
Плавное вращение (особенно на низких скоростях), так что синусы на выходах (ШИМом или фильтрованные LC как у D класса усилителей).
Скорость вращения от еле-еле около 0.5 до 300 Гц (количество полюсов статора разное, поэтому не rpm).
Реверс.
Мощности моторов 10 - 250 Вт.
Напряжение питания 5.5 - 30 В (повышающий dc-dc где необходимо, но не на силовой части), с запасом по напряжению для надежности.
Ток обмоток среднеквадратичный 1 - 15 А (лучше чтоб был запас для надежности).
Сопротивление обмоток 0.02 - 10 Ом.
Индуктивность обмоток 0.2 - 100 мГн.
Управление током, дабы повышать момент на валу если надо (только чтоб к шуму не приводило повышение тока).
Защита по току, на случай КЗ или другой ситуации.
Защита от обрыва обмоток (видимо супрессоры, rc снабберы и флайбэк шоттки).
Защита от статики.
Нагрев умеренный, чтоб часами нагружать для тестирования без обдува.
В случае выхода чего-то из строя, замена должна быть легкой (типа dip панелек для драйверов мосфетов, минимум smd, без редких компонентов).
Начну с того, что замучился решать задачу управления движками ленивыми и бомжовыми вариантами, типа esc регулятор, китайские bldc контроллеры (даже купил драйвер трехфазного шаговика leadshine, но он гад шипит немного и отказывается работать с диким свистом на модельных моторах, хоть мелкий на десятки ватт, хоть на полтора квт) куча денег впустую, а тишины, плавности и мощности 3 в 1 не получил. Теперь даже задумываюсь, а не заказать ли тут кому-нибудь, кто разбирается и не устроит сквозняков по схемотехнике, разводке и шимы правильные выберет. Проверял через усилитель d-класса с синусами по входу, врашение прекрасное и тихое, поэтому подумал, может по такому же принципу сделать, с дросселем. Заодно меньше мусора в эфир по проводам до мотора и с ардуинки легче и надежнее аналоговый синус создать для управления, нежели шим (в том числе софтовый) на сотни кГц непосредственно на входы драйверов мосфетов. Еще позитивный момент, что шаги будут интерполированы конденсатором для каждой фазы, если конечно шим микросхемы позволяют довольно точно скважность менять по напряжению на входе. Недостаток, что без дросселя на каждой фазе не будет работать, т.к. не будет синхронизации открытия противоположных мосфетов мостов. Не знаю, возможно глупость полная и опять лень берет, но увидел понижающие китайские синхронные преобразователи на LM25116 где-то по 700р штука (из Китая заказывать долго, не хочу), заявлено до 20 ампер. Взять три штуки, заменить выходные конденсаторы, в цепи обратной связи конденсаторы и резисторы поменять, разорвать все стоки верхних плечей (чтоб подключить к источнику тока) и зашунтировать конденсаторами на минус, возможно чуть понизить частоту шим, перемотать дроссель. Авось из этого получится усилитель d класса. Надо еще будет один dc-dc как регулируемый источник тока. Внешний источник тока считаю лучше тем, что RC моторы с их очень низким сопротивлением лучше питать от низкого напряжения на мосфетах, чтоб заполнение шим было в разумных пределах не заходя в звуковой диапазон и сохраняя форму синуса на тех 300 Гц импульсах вращения (чем кривее сигнал, тем больше шум). Подходят ли обычные шим питания для подобного - без понятия, там может быть ЧИМ, ШИМ управление или некая комбинация, точность низкая или еще чего, хз. Я могу конечно заказать один модуль, но с этим чертовым вирусом лишний раз топать на улицу не вариант и боюсь пока дойдет для первого теста, потом опять будет карантин, так что надо что-то решить в ближайшее время. Можно конечно пойти нормальным путем, заказать драйверы и шимки, в которых я не разбираюсь, развести плату неверно, все попалить сквозняками, ибо практический опыт в мощных импульсных схемах почти отсутствует, а значит перепаивать разные варианты придется. Не говоря уж о стоимости экспериментов, я плохо планирую закупки, как не захожу в магазин деталей - 3000р испаряются, а потом лежит крохотная кучка компонент не использованных. Несколько месяцев пытаюсь решить данную проблему с драйвером в свободное время, надо все таки добить.
Буду благодарен за любые пинки в нужном направлении, желательно поскорее, пока еще не перемерли все.
Набросал пожелания к устройству ниже. А после них сочинение на тему моих мытарств и разные мысли.
Требования
Тихий, без заметных писка/треска/гула мотора днем в комнате.
Плавное вращение (особенно на низких скоростях), так что синусы на выходах (ШИМом или фильтрованные LC как у D класса усилителей).
Скорость вращения от еле-еле около 0.5 до 300 Гц (количество полюсов статора разное, поэтому не rpm).
Реверс.
Мощности моторов 10 - 250 Вт.
Напряжение питания 5.5 - 30 В (повышающий dc-dc где необходимо, но не на силовой части), с запасом по напряжению для надежности.
Ток обмоток среднеквадратичный 1 - 15 А (лучше чтоб был запас для надежности).
Сопротивление обмоток 0.02 - 10 Ом.
Индуктивность обмоток 0.2 - 100 мГн.
Управление током, дабы повышать момент на валу если надо (только чтоб к шуму не приводило повышение тока).
Защита по току, на случай КЗ или другой ситуации.
Защита от обрыва обмоток (видимо супрессоры, rc снабберы и флайбэк шоттки).
Защита от статики.
Нагрев умеренный, чтоб часами нагружать для тестирования без обдува.
В случае выхода чего-то из строя, замена должна быть легкой (типа dip панелек для драйверов мосфетов, минимум smd, без редких компонентов).
Начну с того, что замучился решать задачу управления движками ленивыми и бомжовыми вариантами, типа esc регулятор, китайские bldc контроллеры (даже купил драйвер трехфазного шаговика leadshine, но он гад шипит немного и отказывается работать с диким свистом на модельных моторах, хоть мелкий на десятки ватт, хоть на полтора квт) куча денег впустую, а тишины, плавности и мощности 3 в 1 не получил. Теперь даже задумываюсь, а не заказать ли тут кому-нибудь, кто разбирается и не устроит сквозняков по схемотехнике, разводке и шимы правильные выберет. Проверял через усилитель d-класса с синусами по входу, врашение прекрасное и тихое, поэтому подумал, может по такому же принципу сделать, с дросселем. Заодно меньше мусора в эфир по проводам до мотора и с ардуинки легче и надежнее аналоговый синус создать для управления, нежели шим (в том числе софтовый) на сотни кГц непосредственно на входы драйверов мосфетов. Еще позитивный момент, что шаги будут интерполированы конденсатором для каждой фазы, если конечно шим микросхемы позволяют довольно точно скважность менять по напряжению на входе. Недостаток, что без дросселя на каждой фазе не будет работать, т.к. не будет синхронизации открытия противоположных мосфетов мостов. Не знаю, возможно глупость полная и опять лень берет, но увидел понижающие китайские синхронные преобразователи на LM25116 где-то по 700р штука (из Китая заказывать долго, не хочу), заявлено до 20 ампер. Взять три штуки, заменить выходные конденсаторы, в цепи обратной связи конденсаторы и резисторы поменять, разорвать все стоки верхних плечей (чтоб подключить к источнику тока) и зашунтировать конденсаторами на минус, возможно чуть понизить частоту шим, перемотать дроссель. Авось из этого получится усилитель d класса. Надо еще будет один dc-dc как регулируемый источник тока. Внешний источник тока считаю лучше тем, что RC моторы с их очень низким сопротивлением лучше питать от низкого напряжения на мосфетах, чтоб заполнение шим было в разумных пределах не заходя в звуковой диапазон и сохраняя форму синуса на тех 300 Гц импульсах вращения (чем кривее сигнал, тем больше шум). Подходят ли обычные шим питания для подобного - без понятия, там может быть ЧИМ, ШИМ управление или некая комбинация, точность низкая или еще чего, хз. Я могу конечно заказать один модуль, но с этим чертовым вирусом лишний раз топать на улицу не вариант и боюсь пока дойдет для первого теста, потом опять будет карантин, так что надо что-то решить в ближайшее время. Можно конечно пойти нормальным путем, заказать драйверы и шимки, в которых я не разбираюсь, развести плату неверно, все попалить сквозняками, ибо практический опыт в мощных импульсных схемах почти отсутствует, а значит перепаивать разные варианты придется. Не говоря уж о стоимости экспериментов, я плохо планирую закупки, как не захожу в магазин деталей - 3000р испаряются, а потом лежит крохотная кучка компонент не использованных. Несколько месяцев пытаюсь решить данную проблему с драйвером в свободное время, надо все таки добить.
Буду благодарен за любые пинки в нужном направлении, желательно поскорее, пока еще не перемерли все.
