PDA

Επιστροφή στο Forum : οδήγηση mosfet για pwm με arduino


billtsig
15-05-20, 01:30
καλησπέρα σε όλη την παρέα!

στο συγκεκριμένο νήμα θα ήθελα να με βοηθήσετε σχετικά με κάποιες απλές απορίες και γιατί όχι να γίνει και σαν οδηγός για τους υπόλοιπους

μιας και είχα χρόνο λέω δεν δοκιμάζω να φτιάξω ένα pwm με arduino από μεριάς κώδικα όλα οκ

είχα κάποια logic level mosfets από παλιά τα οποία δεν βρήκα και λέω θα το κάνω με ότι έχω στο συρτάρι μπας και μάθω και κάτι , παίρνω ένα mosfet (IRFZ44N) και μια αντίσταση (νομίζω 470 ohm αν θυμάμαι καλά ) και κάνω την παρακάτω σύνδεση:

pwmPin---->470ohm---->gate , 0V----->source ,12v--->+load και το -load στο drain ( φυσικά το gnd ήταν κοινό μεταξύ arduino και psu)

πάω να το δοκιμάσω σε φορτίο (200mA) ενώ έδειχνε να δουλεύει στον παλμογράφοo το τετράγωνο πήγε λίγο περίπατο (έκανε πολλά στρογκυλέματα "θύμιζε εξομάλυνση")

δοκιμάζω μικρότερη αντίσταση στο gate

όλα καλά με φορτίο 200mA όλα οκ "μαχαίρι το τετράγωνο στις γωνίες"

πάω να το δοκιμάσω σε μεγαλύτερο φορτίο (λάμπα 12v 55w) ενώ έδειχνε να δουλεύει, στον παλμογράφο είχε πολύ ringing και μετρούσα ένα dc offset που έφτανε τα 5v μεταξύ gnd και drain

φαντάζομαι δεν είναι λογικό κάτι τέτοιο (δεν μπορεί ένα mosfet να έχει τόσο μεγάλη πτώση τάσης = μεγάλη αντίσταση

οπότε το πρώτο που μου ήρθε στο μυαλό είναι "μάλλον είναι λίγα τα 5v για να οδηγήσουν το mosfet"
80876η εικόνα όμως δεν συμφωνεί με τα αποτελέσματα μου

οπότε αποφάσισα να προσπαθήσω να πετύχω τις καμπύλες από το πίνακακι άφησα το pwm και έδωσα στο gate 10vdc (χωρίς αντίσταση) και με φορτίο (55w στα 12vdc =4.5A ) μετρούσα τάση περίπου 1V μεταξύ drain source (που πάλι δεν συμπίπτει με την εικόνα) (τα gnd κοινά και στα 2 τροφοδοτικά )

κάνω κάποιο λάθος τι μπορεί να συμβαίνει ;
Σκοπός μου είναι να ελέγξω τις στροφές ενός βεντιλατέρ από αυτοκίνητο (για άλλη χρίση όχι για το αυτοκίνητο) (τραβάει 3,5Α σε λειτουργία και 13Α)"φρακαρισμένο"

παρακαλώ πολύ να μην μου πείτε πάρε ένα έτοιμο να τελειώνεις ξέρω πόσο έχουν τα έτοιμα απλά θέλω να μάθω πως επιλέγουμε ένα mosfet και τι κάνω λάθος

το datasheet είναι αυτό (https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/68620/IRF/IRFZ44.html)

συγχωρέστε αν γίνομε κουραστικός απλά θέλω να μάθω 5 πράγματα και όχι να κατασκευάσω ένα κιτ "τυφλοσούρτη"

Σας ευχαριστώ πολύ να είστε όλοι καλά!!
SProg
15-05-20, 10:21
Από που είναι αγορασμένο το Mosfet; Δοκίμασε και 2ο.



μετρούσα τάση περίπου 1V μεταξύ drain source

Δε βγάζει νόημα εκτός και αν το έβαλες ανάποδα..



οπότε αποφάσισα να προσπαθήσω να πετύχω τις καμπύλες από το πίνακακι άφησα το pwm και έδωσα στο gate 10vdc


Πάρε μια αντίσταση (εστω 1K) και ένωσε Gate με Drain και ξαναπάρε μετρήσεις.

Ανέβασε μια φωτογραμία με το κύκλωμα και τα σημεία που μετράς/βάζεις το πολύμετρο/παλμογράφο σου.
xmaze
15-05-20, 10:39
Τουλάχιστον για power mosfet που χρειάζεσαι για 4,5 Α, χωρίς mosfer driver δεν πρόκειται να δουλέψει σωστά. Θές τουλάχιστον έναν bootstrap πυκνωτή για να έχεις +10 βόλτ στο Gate σε σχέση με το Source.
Επίσης τα Mosfet χρειάζονται στην πύλη και κάποιο συγκεκριμένο ρεύμα για να μπορέσει να δουλέψει σωστά, αυτό εξαρτάται απο το total gate charge Qg.
SProg
15-05-20, 11:07
Τουλάχιστον για power mosfet που χρειάζεσαι για 4,5 Α, χωρίς mosfer driver δεν πρόκειται να δουλέψει σωστά. Θές τουλάχιστον έναν bootstrap πυκνωτή για να έχεις +10 βόλτ στο Gate σε σχέση με το Source.


Low side οδήγηση λέει πως θέλει να κάνει με N-Mosfet.

Δε χρειάζεται bootstrap πυκνωτή/λογική. Τα 12V της πηγής είναι αρκετά για να το οδηγήση σωστά.




Επίσης τα Mosfet χρειάζονται στην πύλη και κάποιο συγκεκριμένο ρεύμα για να μπορέσει να δουλέψει σωστά, αυτό εξαρτάται απο το total gate charge Qg.
Που έχει σχέση με τη τάση πύλης,χωριτηκότητα πύλης, ρεύμα Id, διακοπτική συχνότητα κτλ. Εδώ υπάρχει πρόβλημα στην οδήγηση ακόμα και χωρίς PWM.
billtsig
15-05-20, 15:09
καλησπέρα και πάλι δοκίμασα ένα irf1010e που βρήκα και όλα οκ τόσο με pwm όσο και χωρίς (έφυγε εκείνο το όφσετ ,απλά εμφανίζονταν spikes πλάτους εος 60v (πολύ μικρής χρονικής διάρκειας ακόμα και με την λάμπα για φορτίο) μάλλον πρέπει να βάλω snubber??? και στο επαγωγικό φορτίο χάλαγε λίγο το τετράγωνο και είχε jitter αλλά δεν ήταν αντιληπτό στην λειτουργία (φυσικά είχα δίοδο στο μοτέρ αντιπαράλληλα)

αν θέλω snubber πώς υπολογίζετε;

σάς ευχαριστώ ιδιαιτέρως όλους για την βοήθεια , μαλλον ήταν ελαττωματικό το mosfet (νομίζω το είχα πάρει απο ebay άλλα δεν είμαι και σίγουρος)
SProg
15-05-20, 15:38
Σε τι συχνοτητα;

http://paulorenato.com/index.php/electronics-diy/197-rc-snubber-calculator-spreadsheet

Και το κυριότερο που είναι σχεδιασμένο το κύκλωμα; Βγαλε μια φωτογραφία.
billtsig
15-05-20, 15:46
καλησπέρα Σάββα default του atiny85 490hz σκεπτόμουν δεν ξέρω αν γίνετε και εάν υπάρχει λόγος να ανέβω πιο ψηλά

το κύκλωμα δεν το πείρα από κάπου εγώ κάνω το build για να μάθω , και η κατασκευή θα γίνει στις γνωστές αντιπαθητικές διάτρητες

80883αυτό έχω κάνει έως τώρα
picdev
15-05-20, 17:50
ένας σχετικά εύκολος και πρακτικός τροπος υπολογισμού:
αν και θα σου έλεγα πρώτα να παίξεις με το rise fall time του παλμού και μετά να πας σε snubber

https://www.eetasia.com/calculating-a-resistor-capacitor-snubber-app-design-tech-power-technology-and-application/

https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/05/05/calculate-an-r-c-snubber-in-seven-steps
billtsig
15-05-20, 17:55
καλησπέρα Άκη ,θα πάρω μετρήσεις με το παλμογράφο και θα ενημερώσω , το rise time δεν είναι fixed στο arduino?
picdev
15-05-20, 18:00
ελέγχεται απο την αντίσταση πύλης , που πρεπει να ειναι πολύ μικρή. Σιγουρα χάνεις σε ενέργεια αφού το fet ζεσταίνεται περισσότερο .
Μπορείς να συνδυάσεις την αντίστασης πύλης και με μια δίοδο αντιπαράλληλα με την αντίσταση , ώστε να παρακαμπεται αναλογα αν εχεις ring στο rise ή στο fall
billtsig
15-05-20, 20:42
80884Αυτά είναι τα skpikes τα οποία με ένα πυκνωτάκι 100nf εξαφανίστηκαν και έμεινε μόνο ένα μικρό ringing (δεν νομίζω να παρεξηγηθεί ο ανεμιστήρας) , με pwm frequency 490Hz το ringing έχει συχνότητα 2,1Mhz (χωρίς πυκνωτή) και 227,2Khz(με 100nf μεταξύ drain - source )

και κατά αντιστοιχία με pwn σε συχνότητα 980Hz το ringing έχει συχνότητα 2,08Mhz (χωρίς πυκνωτή) και 221Khz (με 100nf μεταξύ drain - source )

θα προσπαθήσω να υπολογίσω το snubber και θα επανέλθω , αιπήσεις όπως είναι λογικό εφόσον το pwm είναι μέσα στο ακουστικό φάσμα (ακούγετε το pwm από το μοτέρ ) σαν μόνη λύση βρίσκω το να ανέβει το pwm εκτός ακουστικού φάσματος (αν μπορεί το arduino φυσικά ) υπάρχει άλλη λύση; όχι ότι με ενδιαφέρει άπλα εγκυκλοπαιδικά ρωτάω

ενδιαφέρων παρουσιάζει και ο τρόπος που περιγράφει ο picdev ίσος το δοκιμάσω και αυτό , να είστε καλά

----------
υπολόγισα το snubber από εδώ (https://www.eetasia.com/calculating-a-resistor-capacitor-snubber-app-design-tech-power-technology-and-application/) (να σε καλά Άκη) και τα αποτελέσματα βγήκαν 67ohm και 3,4nF οπότε πάμε στις εμπορικές τιμές 66,5 ή 68,1 (σύμφωνα με το πίνακακι που λέει τι τιμές υπάρχουν) και πυκνωτή 3,3nF ή 3,6nF

80885

Δυστυχώς με το excel του φίλου Σάββα δεν πείρα τιμή δέν ξέρω γιατί ίσος μου ξέφυγε κάτι:
80886

θα δοκιμάσω το snubber και θα ενημερώσω
billtsig
16-05-20, 00:49
καλησπέρα και πάλι επειδή είχα λίγο χρόνο τροποποίησα λίγο τον κώδικα ώστε το pwm να μην αυξάνει κατευθείαν άλλα σταδιακά μέχρι το set value για περιορισμό του ρεύματος εκκίνησης φαντάζομαι πως ίσος βοηθήσει λίγο στο να μην τρώει ζόρι το τροφοδοτικό άν κάποιος πχ το ξεκινήσει στις max στροφές η αλλάξει απότομα τιμή (είπαμε σε δουλειά να βρισκόμαστε:lool: )

80889