Carte Servos à dsPIC

[jajalv]

roh mais quel boulet je fais!
j'ai complètement oublié que lorsque la moteur tourne à pleine vitesse et qu'on inverse le sens de rotation les MOS se prennent presque 2* la tension d'alim

mais quel boulet

Ah !!!
Les fêtes sont difficiles à digérer !
Et les MOS (Mouvements Oscillants Synchronisés) ne résistent pas.

 

[fred250]

et donc pour résoudre le probléme il faut faire quoi ?
y'a pas une diode de roue libre a ajouté pour contré le probléme

 

[MaX-MoD]

predre un MOS dont la tension max est le double de la tension d'alim prévue.
c'est tout.

 

[fred250]

tu devrait jeté un oeil sur la partit puissance du uhu controler , il y a quatres diodes relié a l'alim du moteur qui doivent étre là pour contré le probléme
avec des IRF 540 28A 100V on peut alimenté les moteurs avec 10A et 60V maxi
et avec des IRFP 260N 50A 200V on peut alimenté les moteurs avec 30A et 150V max

donc on est loint du double de ce qui peut étre demandé surtout dans la deuxiéme configuration
étant donné que la carte est éprouvé depuis longtemps il doit bien y avoir une raison
maintenant tu te démerde je peut pas t'en dire plus

 

[MaX-MoD]

Merci pour le lien Fred.
J'ai regardé, mais je ne comprends pas pourquoi il a ajouté des diodes supplémentaires, car elles sont en fait en parallèle avec celles des MOS, et en plus ne tiennent que 2A...
Ce n'est pas non plus pour leur tension inverse, car les diodes des MOS subiraient le même tension (et claqueraient)...

Donc je vais encore cogiter...

 

[Fred8]

Tu veux parler des BYV27, près des IRF540?
Ce ne sont pas des diodes de roue libre mais de clamping.
Leur rôle est de limiter la tension présente sur les sorties X7 à l'amplitude de l'alimentation, soit GND/+Vcc.
On suppose pour ce faire que l'impédance de l'alimentation est très faible au regard de la charge. Le courant qui les traverse est (Vx7-Vcc)/Zalim.
On trouve ces diodes sur tous les µC.

 

[MaX-MoD]

oui de celles là.

et elles sont quand même en // avec celles des MOS

 

[Fred8]

Oui, je confirme, c'est con. Je pense que le concepteur a fait un petit mélange.
Par contre, ça aurait été intelligent de clampler via des diodes à plus faible tension directe que celle des MOS. (Si la tension max le permet, j'ai pas regardé l'alim).

 

[MaX-MoD]

oui c'est ce que je pense aussi...

à moins qu'on ne passe à côté d'autre chose?
peut être la vitesse de commutation? elle est ptet haute sur les MOS du schéma.
Je regarde.

Ou alors mon prof d'élec ne m'aurait pas tout dit sur les diodes?

 

[MaX-MoD]

c'est ptet la vitesse de commutation.
sur la diode do MOS elle est à 300ns et sur la BYV27 à 25ns
La BYV27 tient 50A pendant 10ms alors c'est peut-être sa fonction (On s'attendrait qu'une diode 2A parte en fumée en recevant 20A^^)

ça semblerait logique, c'est le seul point faible de ce MOS (à part peut être la résistance min de 0.1 Ω )

 

[phil916]

Max-Mod,

tous les hacheurs du commerce qui commandent une charge inductive (moteur) avec des BJT des MOS ou IGBT ont des diodes de roue libre en parallèle sur le moteur c'est obligatoire ! ils ont aussi des condensateurs à faible ESR en sortie.

Si tu fais sans, les MOS lacheront les uns derrière les autres car leur diode interne ne peut pas travailler assez vite avec les pointes de courant et de tension quand le MOS est off.
L'énergie stockée dans les enroulement moteur doit bien aller "quelque part" et si la diode qui assure la fermeture du circuit est trop lente, l'enroulement moteur n'assure plus son rôle de bobine lissant le courant...

Sauf à prendre des modules fait pour la commande moteur les caractéristiques des diodes interne des MOS sont largement en dessous de la vitesse à laquelle le MOS commute et de celle d'une diode type ultra fast ou shotcky qui elles feront le boulot correctement.

 

[MaX-MoD]

Ok merci, c'est bien ce que je pensais.

Je connais bien l'utilité de ces diodes, seulement je n'imaginais pas que les diodes internes de certains MOS puissent être si lentes.

sur les NTB75N06 que j'utilise la diode interne est à 75ns, acceptable, non?

bon, je vais continuer à expérimenter, on verra bien ce qui en découle.
Demain je chope des BYV27 (si le mag est ouvert) et je fais un petit test d'inversion de rotation à 36V, et si ça pète, ce sera pas à cause d'un manque de diodes^^

 

[fred250]

alors ça en ai ou tout ça ?
si il faut je peut faire des testes , maintenant j'ai tout mon temps libre
il faut que je commande des gros condo pour l'alim de mes moteurs donc je peut en profité pour commandé d'autres trucs
par contre dans ce cas là faudrait me donné le schéma du pont en h avec la valeur des composant adapté a mes mosfet

et puis je vient de me souvenir qu'il y a deux trés gros condensateurs sur le uhu controler , il sont peut étre là pour absorbé les hausses de tensions provoqué par le moteur , enfin je sais pas si c'est possible

 

[MaX-MoD]

alors ça en ai ou tout ça ?
si il faut je peut faire des testes , maintenant j'ai tout mon temps libre
il faut que je commande des gros condo pour l'alim de mes moteurs donc je peut en profité pour commandé d'autres trucs
par contre dans ce cas là faudrait me donné le schéma du pont en h avec la valeur des composant adapté a mes mosfet

et puis je vient de me souvenir qu'il y a deux trés gros condensateurs sur le uhu controler , il sont peut étre là pour absorbé les hausses de tensions provoqué par le moteur , enfin je sais pas si c'est possible

La V2 est assez loi de voir le jour.
La V1 "lawrence Glaister" est fonctionelle mais sans limite d'intensité.

Donc il y a deux possibilités:
1)Utiliser un AOP de puissance, mais l'intensité max est assez limitée (on en a parlé plus haut)
2)pont en H + limiteur d'intensité (résistance de mesure de courant + AOP)

Si tu veux tu peux tester la V1 en attendant la V2. Il te suffira juste de télécharger un nouveau firmware pour faire l'upgrade une fois la V2 terminée.

Quant aux condos, ils sont là et pour limier l'émission de parasites et pour (comme tu le supposais) emmagasiner l'énergie que les servos renvoient lorsqu'ils freinent (quoique certaines alimentations sont capables de débiter ET recevoir du courant).

Je peux te fournir les dsPIC (il doit encore m'en rester quelques uns), et les schémas d'ici la fin de la semaine, gratos, bien entendu.

Bonne soirée,
Max

 

[fred250]

ah! c'est une bonne nouvel ça
j'en suis pas encore a monté les moteurs sur la cn mais je fait les derniers testes et mises au point pour avoir la version final du coffrage et je coule d'ici 3 a 4 semaines si tout va bien
donc je veut commençé a regardé du coté élèctronique pour étre sur d'avoir quelque chose a monté dessus le moment venue
je t'envoie mon adresse en mp pour les pics

 

[Sanson]

tous les hacheurs du commerce qui commandent une charge inductive (moteur) avec des BJT des MOS ou IGBT ont des diodes de roue libre en parallèle sur le moteur c'est obligatoire ! ils ont aussi des condensateurs à faible ESR en sortie.

:chine:

Les couteaux Suisse, c'est pratique, mais ils ne font rien correctement.

Un transistor commute, une diode à un autre rôle, un transistor avec une diode "de sécurité" ne remplira jamais ces 2 fonctions correctement.

Il y a des choses sur lesquels on ne peut faire l'impasse : ces diodes en font partie.

Max, une diode 2 Ampères (nominal), peut très bien passer 200 Ampères .... pendant 0,001 seconde......, c'est une question de temps et d'aire de sécurité.

 

[MaX-MoD]

Les couteaux Suisse, c'est pratique, mais ils ne font rien correctement.

Faux
Je te garantis que la meilleure pince, la meilleure scie à bois et le meilleur décapsuleur que j'ai pu utiliser c'est mon couteau suisse!
Mais c'est un vrai, pas un bridé

Un transistor commute, une diode à un autre rôle, un transistor avec une diode "de sécurité" ne remplira jamais ces 2 fonctions correctement.

Il y a des choses sur lesquels on ne peut faire l'impasse : ces diodes en font partie.

C'est pas ce que les datasheet des fournisseurs (pas des tinois, eux non plus) disent.
Sur les MOS que j'utilise, ils présentent les diodes intégrées comme des diodes adaptées pour un contrôle de bobines, moteurs, etc.
Mais c'est sur qu'elles sont absolument obligatoires, sinon au premier cycle ça claque.

Max, une diode 2 Ampères (nominal), peut très bien passer 200 Ampères .... pendant 0,001 seconde......, c'est une question de temps et d'aire de sécurité.

Oui, tout à fait (même si 200A c'est un peu exagéré, 50A est plus réaliste).
Mais le problème n'est malheureusement pas aussi simple, la vitesse de commutation et la capacité de la diode sont aussi à prendre en compte...

J'attends maintenant mes AOP pour paufiner la partie mesure/limitation de courant.
Je vous tiens au jus.

A+
Max

 

[froussel]

pont en H

Bonjour à tous,

je suis nouveau sur le sujet et très intéressé par un pont en H qui fonctionne.

Autodidacte peu performant j'ai un peu cherché sur la toile et j'ai trouvé un pont à base de HIP4081A (dispo en samples) et de 4 IRFZ44N (dispo chez sélectronic), j'ai utilisé des 22 ohms pour l'alim de la gate des mosfets, des 1N5818 comme diode rapide sur la pompe de charge. Un typon sous Proteus Ares est fait .

Le montage a fonctionné en 10A sur planche à pain, sur circuit j' arrive pas le fusible fond...

C'est au départ destiné à être drivé par un PIC12F675 qui gérera une entrée issue d'un récepteur de radiocommande et un capteur à effet hall qui détecte le passage d'un aimant à chaque tour du moteur.

Je ne sais si le HIP est suffisant en rapidité pour votre application, pour la mienne oui (à condition que mon montage fonctionne).

Le moteur utilisé est un moteur de lève-glace de renault megane, dispo sans grande difficulté chez les garagistes renault aimables qui en changent souvent sous garantie et conservent donc l'ensemble à disposition pour expertise (qui ne vient jamais, les megane ont été rappelées pour changement de la pièce en plastique sous-dimensionnée).

Si quelqu'un veut bien me dire comment tester un hip4081A et des IRFZ44N pour savoir où mon circuit merde....
Je peux fournir le typon je n'ai pas de schéma complet, juste des schémas à partir desquels j'ai mxé pour faire le mien.


J'ai utilisé aussi un mc33486 comme partie haute d'un demi-pont en H, sympa, fonctionnement avec diode d'erreur... Mais 5A maxi et j'ai besoin de 8A au démarrage.

fr

 

[MaX-MoD]

Bienvenue froussel!

Intéressant le HIP4081A, je ne conaissait pas.
Il est capable d'après sa fiche de données de commander une charge de 1nF en 10ns, ce qui est excellent!
Il convient tout à fait à un driver de servomoteurs qui travaille à 20KHz
à condition par contre de rester en dessous de 90V.

Pour ma part j'utilise des driver de chez ON semiconductor (NCP5106 etc. qui vont à 600V) et des MOS 60V 60A de chez eux aussi. ça fonctionne bien.

pour tester un transistor MOS, c'est pas bien compliqué:
En suivant le schémas joint,

• quant tu relier R1 à la masse, S=5V
• Quant R1 est au +5V, S=0V. tu peux aussi lire la résistance du MOS entre S et la masse, si elle est haute et peut être claqué.

Pour tester le HIP, les sorties ALO et BLO doivent être à +12V quant le moteur devrait être stoppé.
BHB et BHO doivent être court circuités quant BLI est positive (pareil pour la partie A), impédance infinie sinon.


Ton problème peut venir des valeurs de C1 et C2: ces deux condos maintiennent la tension Vgs suffisament haute pour que le MOS conduise.
Mais il y a des pertes, au bout d'un momment C1 et C2 vout se décharger, et le demi pont ne sera plus commuté à V+. dans certains cas il peut osciller ou se stabiliser aux environs de la tension d'alimentation positive du driver (icic 12V).
Il faut impérativement commuter les sorties.
Chez moi j'ai limité à 95% de temps ON (sortie correspondante=V+) et 5% de temps OFF (sortie=0V)
Ex: tu allumes Q1, p$1 sur J2 passe à +V, puis tu l'éteins et tu allumes Q2, C2 va alors se recherger avant que la tension à ses bornes ne soit trop petite.

à 20KHz avec mes NCP5106, il me faut des condos de 200nF pour commandes des MOS qui ont une capacité d'entrée d'un peu moins de 1nF (si je me souviens bien); à 100nF j'ai au maximum 20% de la sortie maximale

Dans ton cas aparemment le HIP est... trop rapide.
Tu ne hache pas la sortie, si?

Dans un cas de commutation lente, je te conseillerais un circuit à partir de composants discrets (transistors+ optoisolateurs si la tension d'entrée est haute), mais avec des paires de trasistor P et N (dans l'idéal).
Il doit y avoir des schémas de tels drivers dans cette section

Ah, autre chose: le fusible fond quant? quant tu alimente le moteur, rassures moi?
Sinon to pont rentre en cross-conduction, c'est plus embêtant

Bonne soirée
Max

 

[froussel]

Bonjour,

Merci de répondre aussi vite.

[spoil]quant tu relier R1 à la masse, S=5V

Quant R1 est au +5V, S=0V. tu peux aussi lire la résistance du MOS entre S et la masse, si elle est haute et peut être claqué.[/spoil]

Pour tester mes mosfets, je mets mon moteur en série après le + 12v, puis la pin D, puis de S je vais en masse.

La gate au moins : rien, au +12v : il tourne, en l'air, il continue, au moins il stoppe.

Je pense que c'est pareil.

L'ennui c'est qu'il faut dessouder les mosfets. Y a pas un moyen de tester sur le montage sans rien dessouder ?

Pour le HIP j'ai des 330nF, entre la 14 et la 15 : 470 nF.
100 K sur la pin 8 et 330K sur la 9.

Je pense que la commutation ne devrait pas poser de problèmes de cross conduction ?

Tes considérations sur la décharge des condo m'intéressent, j'ai mis les 3 portes nand, je peux donc avoir unecommande direction et une commande marche. Comment faire pour avoir un pwm qui permettrait d'avoir des condos au mieux de leur forme ?

Je vais tester mes HIP douteux suivant ta méthode.

@+
fr

 

[MaX-MoD]

Salut,

La gate au moins : rien, au +12v : il tourne, en l'air, il continue, au moins il stoppe.

Ok ça semble bon alors (mais rajoute peut-être une résistance entre l'entrée et la masse, par sureté)

L'ennui c'est qu'il faut dessouder les mosfets. Y a pas un moyen de tester sur le montage sans rien dessouder ?

Hum, si, si l'entrée correspondante à un demi H est au +12V, la sortie doit être court-circuitée avec le +12V (du moins jusqu'à ce que C1/C2 ne soit déchargé), et au niveau de BHO par exemple, tu devrais avoir une vingtaine de volts (+12V + la tension du condo de bootstrap C1/C2)
Si a à la masse, c'est l'inverse.
Et maintenant que j'y pense...
Le temps de commutation (et charge des électrodes) des 1N4004 a peut être son importance ici...
Pour un PWM à 20KHz elles ne sont absolument pas adaptées, les condu C1/C2 ne se rechargent pas il parait, mais dans ce cas...
Essaye peut-être avec des 1N4181 (~60V, 100mA, 4ns)
Pour info, en PWM 20KHz on utilise des diodes type BYV27

Pour le HIP j'ai des 330nF, entre la 14 et la 15 : 470 nF.
100 K sur la pin 8 et 330K sur la 9.

ça a l'air correct.

Je pense que la commutation ne devrait pas poser de problèmes de cross conduction ?

Un MOS se ferme plus rapidement qu'il ne s'ouvre...
Mais mainteant que j'ai bien dormi, la brumme qui encombrait mon esprit s'est dissipée
D'après la datasheet, il y a limitation du courant de charge (donc de fermeture du MOS) par R sur la pin 8/9.
Tu as un retard d'allumage de 40ns (partie haute, partie basse c'est 150ns).
ça semble tout juste, il y a une différence de 32ns (valeur typique) entre ouverture et fermeture des IRFZ44N
Je mettrais plutôt 150-200KOhms pour les deux.

Tes considérations sur la décharge des condo m'intéressent, j'ai mis les 3 portes nand, je peux donc avoir unecommande direction et une commande marche. Comment faire pour avoir un pwm qui permettrait d'avoir des condos au mieux de leur forme ?

un montage à NE555 monté en oscillateur PWM (réglé à environ 95%) et des portes ET
ou montage simitaire avec un AOP quadruple: un oscillateur sortie triangle, un comparateur réglé à 95% de V[sub]sat[/sub] et les deux autres "comme porte ET", ou, encore plus simple: un PIC type 12c508! (mais ça t'oblige à rajouter une alim +5V)
Et si tu veux une limitation en courant, il te faudra juste un comparateur.
à mon avis pas plus de 200 lignes d'assembleur ou 10 de basic.

Les diodes internes des MOS devraient être largement assez costaudes pour tenir l'ampérage, pas de soucis de ce coté.

Je vais tester mes HIP douteux suivant ta méthode.

@+
fr

J'ai re vérifié, ça devrait fonctionner comme ça.
Bon bricolage!

Max

 

[froussel]

Re,

J'ai fait le schéma avec les bonnes valeurs :

Je ne comprends pas tes explications pour Hdel et Ldel : tu veux la même valeur aux deux ?

La commande on/off sera produite pas un pic 12F675. Puis-je faire le pwm avec cette entrée par programmation du pic ?

Je n'ai pas mis la R1 et je balade entre masse et +5V avec un fil en l'air pour mes essais la commande on/off : autorisé ?

Quelle est la commande pour citer une partie de ton texte : spoiler ?

@+
fr Voir la pièce jointe HIP4081A.pdf

 

[froussel]

Un truc aussi qui me permettrait d'être plus autonome...

Comment on lit le datasheet du mosfet (où ?) et comment on traduit cela en durée puis en valeur du condensateur de la pompe de charge ?

@+
fr

 

[MaX-MoD]

Re,

J'ai fait le schéma avec les bonnes valeurs :

Je ne comprends pas tes explications pour Hdel et Ldel : tu veux la même valeur aux deux ?

C'est pas obligatoire (mais c'est mieux d'être au minimum de sureté en PWM, désolé c'est un réflexe), mais en tout cas je te conseille un dead time mini dans les 80ns, pour les deux cas.

La commande on/off sera produite pas un pic 12F675. Puis-je faire le pwm avec cette entrée par programmation du pic ?

Oui, mais ça dépend de ce que doit déja faire le PIC: est-ce que tu a trouvé un montage qui fonctionne autour de ce PIC, le programme étant déjà créé, ou est-ce que tu comptes faire toi même le programme du PIC?
Modifier le programme original peut être complexe ou impossible dans certains cas

Je n'ai pas mis la R1 et je balade entre masse et +5V avec un fil en l'air pour mes essais la commande on/off : autorisé ?

ça fonctionnera, mais les MOS sont sensibles de la grille, il parait qu'ils n'aiment pas les variations importantes d'indensité.
Donc il peut morfler... même si je ne suis jamais arrivé à une chose du genre

Quelle est la commande pour citer une partie de ton texte : spoiler ?

Vous devez être connecté pour voir ce contenu.

pour le dimentionnement de C1/C2, c'est plus par expérience
J'était parti sur 100x la valeur de la capacité de la grille mais avec mes drivers c'est trop faible (même pour des commutations rapides) donc je suis passé au double, depuis ça fonctionne.
C'est plutôt délicat à calculer: pertes ohmiques à la commutation, courant de fuite du circuit HIP, résistance série de la capa etc.
Il est généralement conseillé des capa céramique (faible ESR) pour limiter ces pertes.
EDIT: et le pire c'est que la grille d'un MOS ne se résume pas à une capa, la tension V[sub]gs[/sub] n'est pas linéaire avec la charge de la grille!

A+
Max

 

[froussel]

un dead time mini dans les 80ns, pour les deux cas

Donc deux résistances : HDEL 150K et LDEL 200K

est-ce que tu comptes faire toi même le programme du PIC?

oui, là je me débrouille mieux.

@+
fr

 

[MaX-MoD]

voila.

si tu as d'autres questions... n'hésite pas

Max

 

[dualvsta]

Re,

J'ai fait le schéma avec les bonnes valeurs :

Je ne comprends pas tes explications pour Hdel et Ldel : tu veux la même valeur aux deux ?

La commande on/off sera produite pas un pic 12F675. Puis-je faire le pwm avec cette entrée par programmation du pic ?

Je n'ai pas mis la R1 et je balade entre masse et +5V avec un fil en l'air pour mes essais la commande on/off : autorisé ?

Quelle est la commande pour citer une partie de ton texte : spoiler ?

@+
fr

Bonsoir !

Je cherche depuis quelques temps un schema de pont en H qui corresponde a mes attentes et le HIP à l'air de bien me convenir. M'y connaissant pas très bien en electronique, j'ai un doute sur les 4 résistances de 22Ohm sur la Gate des mosfets. Si on alimente le HIP en +12V ça fait une puissance de 7W par résistance !
Il faut vraiment des résistances aussi grosses ou alors il y a un truc que j'ai pas pris en compte ?

Merci d'avance !

 

[MaX-MoD]

Bonsoir,

la résistance sur la grille (Gate) des MOSFET a pour but de limiter la vitesse de montée (intensité) de la tension Grille-source. Il paraît en fait que les transistors MOSFET n'aiment pas une montée trop brusque sur leur grille, ça aurait tendance à les... griller.

Quant à la puissance dissipée par ces résistance, elle est très faible: la grille des MOS se charge en quelques nanosecondes, après quoi l'intensité qui traverse ces résistances est nulle (<µA).

Donc, une simple résistance 1/4W est suffisante. Mais si vous voulez êtes très minutieux, il faut vérifier l'intensité impulsionnelle maxi donnée par le constructeur de la résistance : ~2A

 

[bigeye]

Voilà un montage qui fonctionne !
Je gère un moteur 24v de 300w avec !
http://www.robotpower.com/downloads/
rubrique osmc h-bridge
Avec mes irf3205, je peux passer 110A en continu !

Je l'ai couplé avec le dsPicServo de cette adresse :
http://members.shaw.ca/swstuff/dspic-servo.html

Mais il faut modifier le schéma car on ne garde que la partie commande.
De plus, il faut modifier légèrement le code, mais rien de dramatique ...

 

[MaX-MoD]

Je l'ai couplé avec le dsPicServo de cette adresse :
http://members.shaw.ca/swstuff/dspic-servo.html

Mais il faut modifier le schéma car on ne garde que la partie commande.
De plus, il faut modifier légèrement le code, mais rien de dramatique ...

C'est ce que j'avais fait il y a quelques temps (pce ci-jointe)
Mais comme ça me plaisait pas le PID en flottant, je suis reparti de 0. Mais j'ai pas fini^^ Voir la pièce jointe dspic-servo-25sep-2006-modif.zip