TODOPIC
FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: Renatox_ en 13 de Octubre de 2007, 02:37:12
-
Hola a todos, he realizado un puente H con 4 Mosfets IRFP250N (200v-30A) y el Gate-Driver IR2110, este dispara bien a las compuertas de los 4 mosfets, lo he comprobado con el osciloscopio, este es mi diagrama:
(http://img530.imageshack.us/img530/5683/phfk3.jpg)
Como pueden ver en la compuerta de cada mosfet hay un juego de resistencias, diodos, diodo zener y condensadores. De estos, no uso los condensadores. Este puente H lo he probado con 3 motores (uno de 120V_3A,,,y los otros dos de 120V_1.5HP) a una frecuencia de 20KHz.
Con el motor de 120V_3A la onda en el motor es cuadrada en todo el rango de ancho de pulso, pero cuando disminuyo muy rápido el duty cycle por ejm de 90% a 10% en 0.5seg la onda no viaja como cuadrada sino que aparece un transitorio subamortiguado y este dura hasta que la velocidad del motor se estabilice, y luego regresa a su forma cuadrada. Cuando elevo el duty cycle no aparece esto. Lo bueno es que se mantiene la proporción entre el duty cycle y el voltaje medio en el motor y si puedo hacer control. Alquién tiene alguna idea de porque ocurre esto?.
Con los otros dos motores no he tenido mucha suerte, la onda no es cuadrada y aparecen voltajes negativos en el motor, observo en el osciloscopio que del 1% al 40% la parte negativa es igual a la parte positiva y el voltaje en el motor se hace cero y el motor no se mueve. Después del 40% recién la parte positiva supera a la negatica y el motor se mueve.
Cuando coloco un diodo rápido en paralelo al motor la onda si se hace totalmente cuadrada, y se respeta la proporción duty cycle-voltaje medio en el motor, pero esto no puedo tomarlo como solución en un puente H, ya que solo manejaría un sentido. que podría hacer?
Viendo al circuito rotor solo como el conjunto Resistor-Bobina-Voltaje contraelectromotriz no debería pasar esto, no tengo claro porque ocurre, no se si el error está en los mosfet, aunque ya probé varios, o serán los motores, que porcierto ya tienen más de 15 años de servicio.
A ustedes como les sale la forma de onda en su puente H, cuadrada? lo han probado con varios motores?
Si me dan una mano, se los agradecería mucho.
gracias,,
-
Hola Renatox_, que tipo de motores estas usando? se me hace que estas confundiendo la forma de controlar los mismos
Espero tu respuesta.
Un saludo.
Atte. CARLOS.
-
Hola Chaly, son motores DC de 8 escobillas u 8 polos, 120Vdc-1.5HP Mori Seiki. En su driver original está hecho de un rectificador controlado por SCR no con puente H.
Funcionan perfecto cuando pongo un diodo en paralelo al motor, la onda es cuadrada a 20KHz, pero cuando no está ese diodo la onda en el motor tiene esta forma:
(http://img210.imageshack.us/img210/6890/ondaqs6.jpg)
Pienso que el diodo en paralelo está descargando al motor cuando los mosfet se abren, sin ese diodo el motor no tiene por donde descargarse en el puente H. No creo que la corriente se descargue yendo hacia el positivo y regresando por la tierra de la fuente.
-
Hola Renatox_, te agradecería si me pudieras pasar una imagen más grande del esquema anterior, ya que me parece haber encontrado un detalle (error) y como la definición o es muy buena no puedo asegurartelo.
Por otro lado, cuando introduces las señales de PWM a los drivers, lo haces tanto para el transistor superior (el que conecta el positivo) como para el transistor inferior (el que conmuta el negativo), porque creo que solo deberías conmutar el positivo (usando el PWM) y dejar el negativo continuamente conectado hasta que el sentido de guiro deba cambiar.
Y en ves de usar diodos (presentan el problema que ya comentas) haz tratado de usar varistores de tensión adecuada en paralelo al motor, como estas usando tensión continua de 120V para alimentar el driver con un varistor de entre 100V y 120V (se miden en volts de alterna) creo sería suficiente, eso si!! que sea de buen tamaño.
Un saludo.
Atte. CARLOS.
-
Gracias Chaly por la ayuda, claro pongo los esquemas más grandes. Este es el puente:
(http://img231.imageshack.us/img231/3400/ph1vp4.jpg)
Y este es el Gate-Driver con el IR2110.
(http://img145.imageshack.us/img145/6808/ph2ue2.jpg)
Lo que dices de mantener cerrado el mosfet de abajo no lo he probado, voy a intentarlo, puede ser que el motor se descarge por el Mosfet Q2 y el transistor D4_1 y haría el trabajo de descarga que un diodo en paralelo al motor.
No he probado con un varistor de 110V en paralelo al motor, pero creo que este sería más para suprimir los picos de tensión en el motor, y también hay que considerar que no es conveniente usar el varistor para picos repetitivos, rápidos y de amplitud elevada.
Los picos de tensión los estoy reduciendo con un condensador en paralelo a la fuente de alimentación.
saludos;;..
-
Hola Renatox_, exactamente!!! por eso te decía de dejar el mosfet inferior (el negatívo) activado (el superior no es posible porque el IR2110 no lo permite), veo que te has dado cuenta de la trampilla que te e dejado para que deduzcas :D :D :D
Se que el varistor no es para picos muy grandes y repetitivos (por eso te recomendaba uno de muy buen tamaño), pero igual te recomendaría que usaras uno (aunque sea de una tensión un poco mayor), ya sea en paralelo al motor o en paralelo al condensador que has colocado en la fuente, ya que te ayudará a "calmar" los transitorios.
Con respecto al "error" que me pareció ver en los esquemas: fíjate en el esquema de arriba (de los grandes el primero), debajo de la resistencia R1.1 el punto VB1, por que está ese punto ahí? cuando no debería haber nada!!!!
Espero tu respuesta, un saludo.
Atte. CARLOS.
-
Y LA HICE CUADRADA, tenías razón Chaly era la solución, siempre el mosfet de abajo activado, cuando el PWM está en off la corriente del motor se descarga por el mosfet de abajo y el diodo de abajo opuesto. Pongo los gráficos y datos:
datos:
F=20KHz
duty cycle=40%
fig1.- voltaje en el motor
Vpico=120Vdc
fig2.- corriente en el motor
Idc=Vdc(resist)/Rserie=0.751/0.4=1.87A
Rserie=0.4ohmios
Rmotor.- me olvidé de medirla, pero debe estar entre 2 a 4 ohmios
(http://img524.imageshack.us/img524/1651/ghmr0.jpg)
También lo probé con 5Khz y el motor chillaba a bajos duty cycle, pero a 20Khz no chilla en ningún caso. Como se ve en la onda del motor, ha aparecido picos de voltaje en el flanco de subida, y eso que tengo un condensador de 470n en paralelo a la fuente de alimentación. Los picos deben estar rondando los 200V que es el límite de voltaje de mi mosfet, el IRFP250N (200V-30A).
A los pocos minutos el mosfet Q1 y Q4 estaban muy calientes, el mosfet Q2 casi nada, muy tibio. No comprendo bien porque se calientan tanto si solo hay 1.87A, tal ves sea por el pico de voltaje que está en el límite del mosfet. Además no entiendo bien porque el mosfet Q4 se calienta si la corriente se descarga por el diodo D4_1, no le he puesto disipadores de calor aun. Observé también que el voltaje en compuerta de Q1, se distorsionaba ligeramente, no había picos, sino que se movia de forma lateral, aun asi el voltaje en el motor se mantenía muy estable, casi como una foto.
También probé con una fuente de 60Vdc, y los mosfet solo se ponían poco tibios y la onda en la compuerta de Q1 se hizo perfectamente cuadrada.
Veo que conoces al integrado IR2110 Chaly, pues al inicio estuve tratando de echarlo a andar solo con el condensador Bootstrap C5, pero no obtenía el voltaje flotante suficiente para disparar el Mosfet (Vbs(min)=10V) lo probé con varios condensadores e IR2110 y nada. Entonces decidí poner una fuente flotante de 12V en cada IR2110 en su lado alto y con esto obtuve la onda cuadrada. International Rectifier también recomiendo poner una funete flotante en el lado alto, lo vi en una nota de aplicación.
Este es el diagrama interno del IR2110
(http://img223.imageshack.us/img223/5836/irpm5.jpg)
Hola JCC40, la alimentación la obtengo de un trafo 220-110ac, la rectifico con un puente de diodos y la filtro con un condensador de 1000uF y en paralelo una resistencia de 3k, y para el puente uso tres fuentes, dos flotantes para el lado alto de cada IR y una para el resto del circuito.
Para mañana probaré lo siguiente:
*Usar el IRFP350 de 400V-16A
*Usaré disipadores de calor
*Pondré un varistor de 110V en paralelo al motor.
*Cambiaré el condensador por una red Snuber en paralelo a la fuente.
International Rectifier en sus notas de aplicación para inversores, usa Mosfet de canal N y gate-driver para dispararlos, por eso preferí usarlo así en ves de dos mosfet de canal P y dos de canal N.
Además usar un gate-driver tiene varias ventajas, revisen el datasheet del IR2110
saludos;;..
-
Hola Renatox_, me alegra de que la situación esté mejorando, ya sabes, cualquier cosa en que podamos ayudar cuenta con el foro :mrgreen:
Un saludo.
Atte. CARLOS.
-
Gracias por la ayuda, le puse disipadores de calor a los mosfet pero igual se calientan tanto que podrían hervir el agua, lo que hice luego fue reemplazar Q1 (IRFP250N 30A-200V) por el IRFP350 (16A-400V) y con esto Q1 solo se pone tibio y los demás mosfet aun más frios.
Al parecer era los picos de voltaje que calentaban el motor, ya que la corriente ronda solo los 2A.
Un saludo;
-
Buenos dias... Compañeros, tengo un pequeño dilema, pues como soy nuevo en esto de los ir2110, he tratado de generar una onda alterna 120 VAC apartir de una fuente de 130Vcc. pero bueno todavía no le montado esta fuente, pos cosas de seguridad, pero el problema consiste en que estoy probando con uan de 15Vcc, al inicio el sistema de genera una AC de 17VAC, pero lo que me pasa es que cuando reseteo el sistema automáticamente se me pone en corto la fuente, medi las compuertas de los mosfet y los superiores quedan con 16Vcc y las inferiores con 8Vcc..a continuación coloco un esquema de como los estoy manejando, ademas de como se muestra en inicio del sistema....
Otra duda es que pruebo los ir2110 sin transistores, y me da en la parte baja una señal en forma de pulsos, y en la superior una continua de 10V, no deberían mostrara pulsos las cuatro salidas del ir????gracias por la ayuda.......
-
al inicio el sistema de genera una AC de 17VAC, pero lo que me pasa es que cuando reseteo el sistema automáticamente se me pone en corto la fuente
Es que por lo que entiendo estas activando los 4 mosfet al mismo tiempo, verdad? Si es asi esta haciendo dos cortos, uno con MI y M3 y otro con M2 y M4. En un puente H nunca puedes hacer conducir los dos mosfet de un lado del puente, siempre tienen que conducir en cruz, M1 y M4 para un sentido de giro, y M2 con M3 para el sentido contrario.
Otra duda es que pruebo los ir2110 sin transistores, y me da en la parte baja una señal en forma de pulsos, y en la superior una continua de 10V, no deberían mostrara pulsos las cuatro salidas del ir????gracias por la ayuda.......
Esto te lo hace con algun programa que has sacado de algun sitio? Porque asi es como se controla la velocidad de un motor de CC, se pone en conduccion M2 y se hace PWM sobre M3, dependiendo del DUTTY del PWM de M3 asi sera la velocidad de giro del motor DC.
Tu lo que quieres hacer es un converter de DC a AC? Esto ya se complicaria mas.
-
Asi es tapi_8, lo que hago es que por medio de un atmega 16, genero los cuatro pulsos, que los conecto a los IR; los pulsos tiene un tiempo muerto dependiendo de los mosfet a activar...al iniciar mi sistema la fuente esta bn, ingreso la frecuencia y el automáticamente me empieza a generar una onda alterna, pero al darle parar pulsos, se pone en corto la fuente, a veces pienso si sera el condensador de bootstrap, pues los tengo electrolítico???? .. en la imagen parte superior izquierda, pongo un ejemplo de como son los pulsos, observese que son dos parejas cada una en fase...
-
pone unas resietencias de 1k a masa en la entrada del driver de los fets para que, cuando se reinicia el micro, las salidas de los fets esten desactivadas.
-
en la imagen parte superior izquierda, pongo un ejemplo de como son los pulsos, observese que son dos parejas cada una en fase...
Es que como estan ahi tienen un pequeño desfase, pero conducen los 4 al mismo tiempo, por lo menos yo lo veo asi. Si hay algun momento en que conducen los 4 hay corto seguro.
ingreso la frecuencia y el automáticamente me empieza a generar una onda alterna
Ese motor es de CA?
Prueba lo que te dice Yoshua, y mira que hace, ya que si el programa es comprado (o conseguido) de algun sitio, es de suponer que estara bien......
-
Si el motor es CA de 3 Amp, y lo de la imagen, jejej que pena fue que la copie y pegue en el editor y quedo mal, son asi...mira la imagen de los pulsos..
voy a probar con las resistencias ver...Gracias...
-
Asi si que no hay corto, claro. Si algun condensador o resistencia hace que no corte conduccion una rama antes de entrar la otra si te hara corto.
voy a probar con las resistencias ver...Gracias...
Si prueba.
-
Cuales son los valores de C5 y D5 ? Te pregunto porque el capacitor C5 es el que tiene que mantener el voltaje para la compuerta del mosfet.
-
Pues hice los cálculos y el capacitor me dio de 7.7uf, y el diodo estoy colocando un 4007....pues voy a probar con capacitores de tantalio y electrolíticos no polarizados...
-
Hola Marulo, las resistencias de gate deben ser de valor lo más pequeño posibles, 1K es demasiado para que el mosfet se encienda correctamente. El IR2110 es capaz de dar una corriente máxima de 2A, por lo tanto le puedes colocar resistencias de gate de alrededor de 15V/2A, 7.5ohm. Así que con una resistencia de 15ohm o 20 ohm debería funcionar. Te aconsejo que estas no sean más grande que 50ohm.
El diodo de bootstrap debe ser un diodo ultra-rápido, el 4007 es demasiado lento y no sirve. Si calculas la corriente que tiene que soportar dicho diodo vas a ver que no es muy grande. Cuando más rápido sea el diodo mejor. Si el tiempo de recuperación es muy alto, el capacitor se descarga otra vez a la fuente y por lo tanto no se mantiene correctamente el voltaje VB.
-
Buenas tardes.....les agradezco la colaboración.....les comento que hice la prueba sin transistores, solo los ir y me sale por los HO=0 y LIN=12voltios, esto sin iniciar el sistema, al iniciarlo HO=14Voltios (Onda cuadrada), LIN=10Volt continuo, puse unos diodos ultrafast (35ns) y la señal era la misma que poner los 1n4007, ademas de colocar el capacitor de boostrap no polarizado pues he colocado de tantalio y no hay respuesta positiva...Quisiera saber si las salidas de los IR2110, están bn o no son así, como son dos ir en ambos montajes es lo mismo..Ademas me podrían decir como probar unos mosfet IRFP250...Muchas gracias...
-
Cuando manejas puentes H con mosfets e IR, la señal PWM va en los mosfet superiores para generar el voltaje que necesita el IR para los gates de los fets superiores.
-
Gracias Yoshua, por tu tiempo, mira la verdad no creo a ver entendido muy bn, pues me dices que las señales que me salen cuadradas al probar sin los transistores van a la parte alta del puente, y las señales que me dan continuas a la parte baja…es asi????En la imagen, coloco lo que estoy montando real, solo falta una cosita en ese montaje las resistencias de 1k de Gate a tierra, como me sugeriste, de resto es igual….
Una observación es que al montar los Mosfet, las señales de salida de los IR (HO y LO), son cuadradas como te decía anteriormente y desfasadas una de otra…
-
a lo que me refiero es que el IR necesita que se conmute los mosfets superiores para alimentar la fuente flotante para el gate del mosfet superior; si esta trabajando bien, en el pin VB tendrias que tener un voltaje igual al doble que tenes en en pin VCC menos el voltaje de la caida del diodo.
Fijate en la nota de aplicacion en la pagina 5, 3er parrafo:
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf
-
Hola a tod@s, aca vengo con una dudita...logre que la fuente no se colocara mas en corto, y el sistema me genera las ondas en Alterna, pero lo que me pasa es que la prueba la hice con una fuente de 15 voltios, y Vb me da alrededor de 20 voltios, asi me esta funcionando (Imagenes), pero lo que pasa es que al subir el voltaje q alimenta los mosfet superiores por drain, el voltaje de VB cambien lo hace, ocasionan dome que el sistema se desestabilice y no me muestra la onda a la salida....
-
Gracias por la ayuda......
-
separa la alimentacion de los driver y la de los mosfet; a la alimentacion de los drivers ponele un regulador y un buen filtrado.
-
Gracias Yoshua, la verdad están independientes, a cada etapa la tengo con un regulador lm317 (uno para los IR's y otro para pruebas el los drain de los mosfet), la señal de salida me varia bn, al variar el voltaje de los drain lo disminuyo y bn pero al aumentar (Pasar de los 25 voltios), el sistema se cae...pero la fuente en DC no se va a corto y mido los Vb y están al casi al mismo voltaje del drain.. he intentado variando el capacitor de los Vb, pues dice el datasheet del los Ir que van hasta aprox. 600v... Agradezco la ayuda....
-
Al aumentar el voltaje de los drain, el voltaje en Vb TIENE que aumentar tambien, ese voltaje TIENE que estar 5v por arriba de los drain para que pueda conmutar el gate del mosfet.
Fijate de poner una carga de 500mA (47 ohm 10/12W) para probar el puente h con los 24v y fijate cuanto voltaje hay entre los terminales del capacitor de boostrap y en el pin Vb con respecto a masa, en el capacitor tendrias que tener el voltaje de fuente menos la caida de voltaje del diodo.
-
Buenas; mira que la prueba muestra que en Vb=22.4 voltios con Vcc=16 de drain..creo haber visto e problema...pues resulta que los capacitores del regulador lm317 son de 25 voltios, pues eso puede afectar, entonces estoy mirando si funciona desde 1 a 23 voltios, pues ya seria ensayar con la fuente de potencia.Pero yoshua, el Vb puede tener voltajes de 100 voltios, pues esa es a fuente de DC????
Gracias....
-
el ir2110 aguanta 500v de aislacion para la fuente flotante. La alimentacion del ir tiene que ser entre 10 y20 volt.
-
Hola....que pena la embolatada..Primero muchas gracias Yoshua y tapi8.....Si me funciono bn los IR, Muchas gracias por la ayuda....y si en algo puedo colaborar de una.....
-
Hola a tod@s, aca vengo con una dudita...logre que la fuente no se colocara mas en corto, y el sistema me genera las ondas en Alterna, pero lo que me pasa es que la prueba la hice con una fuente de 15 voltios, y Vb me da alrededor de 20 voltios, asi me esta funcionando (Imagenes), pero lo que pasa es que al subir el voltaje q alimenta los mosfet superiores por drain, el voltaje de VB cambien lo hace, ocasionan dome que el sistema se desestabilice y no me muestra la onda a la salida....
Hola marulo, me gustaria saber que modificacion hicistes para que la fuente no entrara en corto!
Tengo ese mismo problema, aunque los pulsos de activacion de los mosfet no se superponen uno al otro, solo entran exactamente al mismo tiempo...
De antemano gracias por la ayuda!!!
-
Hola, dices que los pulsos no se estan traslapado....mira prueba los gates de los mosfet, a ver si se te están quedando enganchados, pues originalmente yo no coloque la resistencia (Yo al puse de 1k), que hay entre en el gate y tierra de los mosfet inferiores, lo que me ocasionaba que estos no se desenclavaran a tiempo y me producian la conduccion de los mosfet de una misma rama....
posd: por recomendación prueba con voltajes bajos, es menor el susto..jejejeje.....
saludos....
-
Hola, dices que los pulsos no se estan traslapado....mira prueba los gates de los mosfet, a ver si se te están quedando enganchados, pues originalmente yo no coloque la resistencia (Yo al puse de 1k), que hay entre en el gate y tierra de los mosfet inferiores, lo que me ocasionaba que estos no se desenclavaran a tiempo y me producian la conduccion de los mosfet de una misma rama....
posd: por recomendación prueba con voltajes bajos, es menor el susto..jejejeje.....
saludos....
Hola Marulo, no tengo problemas con los pulsos, por ahi estube leyendo y me dicen que es por el condensador del boostrap...
Estoy trabajando 4 puentes H en diferentes frecuencias, 60 hz, 540hz, 1,7khz y 4,2khz... y estoy usando para todos el mismo condensador...
que puedo hacedr!!! :shock: :shock:
-
Hola mira con que frecuencia esta calculando el capacitor de boostrap???? y que tipo de capacitor (Polarizado o no polarizado), estas utilizando???..
Saludos...
-
Los capacitores bootstrap deben ser ceramicos que tienen mas velocidad de carga que un electrolitico y valores de 470n a mas.
saludos
-
Hola mira con que frecuencia esta calculando el capacitor de boostrap???? y que tipo de capacitor (Polarizado o no polarizado), estas utilizando???..
Saludos...
Hola... ya logre que la fuente de alimentacion de los puentes H no entrara en corto :-/ :-/ :-/ ((:-)) ((:-)), sin embargo estando sin carga jalan mucha corriente al rededor de los 3A :5] :5] :5]¿Esto es normal? ¿cual seria el error y solucion del mismo?
Estoy trabajando cuatro (4) frecuencias 4,2khz, 1,7kh, 540hz y 60hz una para cada puente H...
En cuanto a los condensadores de boostrap tenia unos electroliticos y los cambie por unos ceramicos y la señal sale ya con menos ruido...
-
Buenas tardes.....les agradezco la colaboración.....les comento que hice la prueba sin transistores, solo los ir y me sale por los HO=0 y LIN=12voltios, esto sin iniciar el sistema, al iniciarlo HO=14Voltios (Onda cuadrada), LIN=10Volt continuo, puse unos diodos ultrafast (35ns) y la señal era la misma que poner los 1n4007, ademas de colocar el capacitor de boostrap no polarizado pues he colocado de tantalio y no hay respuesta positiva...Quisiera saber si las salidas de los IR2110, están bn o no son así, como son dos ir en ambos montajes es lo mismo..Ademas me podrían decir como probar unos mosfet IRFP250...Muchas gracias...
HOla yo he utilizado el IR2130. Y tiene la peculiaridad de que produce los pulsos de salida cuando no tiene los transistores de salida. Esto se debe a que la carga de los capacitores se realiza caundo el transistor bajo esta polarizado. puede probar el integrado con transistores y sin el voltaje que utilizaras para alimentar el motor.
saludos!