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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: TheBlooD en 23 de Agosto de 2011, 17:21:46
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Hola a todos,
Veamos, tengo un puente H que funciona bien usando pulsadores (a modo de prueba), tengo un PIC que manda 4 señales: PWM izq, PWM dcha, activacion izq y activacion derecha, que activa los mosfet superior izq, superior derecho, inferior derecho y inferior izq respectivamente, según el circuito siguiente:
(http://cms.teotrack.com/images/Cache/9F29x590y590.jpg)
Ahora bien, la señal PWM tiene una frecuencia de 15625 hz con una resolución de 8 bits, usando el siguiente código de pic basic de PSI:
PWMon 1, 9
PWMduty 1, 0
PWMon 2, 9
PWMduty 2, 0
Cuando tengo que activar hacia un sentido:
PWMduty 1, pwm_duty
PWMduty 2, 0
Y cuando es al otro:
PWMduty 1, 0
PWMduty 2, pwm_duty
Pues bien, el motor ni gira, compruebo los voltajes, y la salida de los PWM me dan en torno a los 3.8 voltios de máxima (en el código uso de pwm_duty entre el 0 y el 255)
Aclaro tambien que uso mosfet SUP90N03 de Vishay y alimento al puente con 12V, tambien decir que las entradas Gates de los mosfet son activadas directamente por las salidas del PIC, sin usar nada entre medias que amplifique o procese de la señal de algún modo.
¿Podria ser que esos 3.8V no llegan a activar el mosfet? De todos modos 3.8V me detecta el multimetro, aunque supongo que la señal es una señal cuadrada de 5V pero al variar el ciclo de trabajo hace que no sea capaz de leer tan rapido los cambios de señal y por eso lea menos voltaje.
¿Es posible que el mosfet no sea capaz de soportar una señal de 15 KHz? Cosa que dudo realmente...
¿que puede estar pasando?
Un saludo y perdonad por el toston.
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Si tienes conectado los las compuertas del los transistores directamente al PIC no funcionará, al circuito le faltan los drivers de puente H que elevan las tensiones de la parte alta del puente para que se puedan exitar las compuertas de los FETS y estos puedan trabajar.
Mira esta página uModule H-Bridge (http://www.modularcircuits.com/h-bridge.htm) tiene una excdelente implementacón de un driver para motores controlados por PWM. Aunque el circuito incorpora realimentación para el lazo de corriente tiene los circuitos para controlar los FETS (LTC1155 y IR4427). Estos circuitos se pueden sustituir por equivalentes con la misma función. Incluso hay variantes que controlan un brazo completo del puente (parte alta y baja) y que pueden ser excitados desde salidas CMOS. La sustitución es una excelente opción porque los componentes que te señalo son viejitos y no aparecen facilmente, pero cualquiera que haga esta misma función puede sustitiuirlos (con su correspondiente modificación a las redes RC y demases que eso lleva).
Espero que con esto resuelvas
Saludos
Reinier
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En la hoja de datos de los mosfet Vgs bien cerrado es de 10V DC con 3.8V es poco. Sobre la velocidad de conmutacion sobrado con los 15KHz.
Un circuito mas completo seria lo mejor para dan una mejor solucion.
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Utilizando un ULN2803 seria suficiente para activar los mosfet?
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Ese circuito lo has sacado de esta pagina?. en ella explica que a los mosfet superiores hay que aplicarles mayor V y te pone el esquema de un driver para ellos con componentes discretos (tambien los hay en CI ya hechos).
http://www.neoteo.com/puente-h-con-mosfet-para-motores-cc
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Exactamente de esa página, como bien dice, la tensión debe ser superior para aprovechar al maximo los recursos y evitar que se caliente, en teoria el motor funciona a 9V y la bateria es de 12V, por lo tanto ahí esta la diferencia (en el circuito final) ahora para hacer pruebas no lo he hecho así porque tampoco es algo que me preocupe el calor, solo que funcione bien y ya pasarlo al circuito impreso de forma correcta con sus voltajes correctos (si no la protoboard se me llena de componentes)
El integrado ese si lo habia visto, es un elevador de tensión pero claro, deberia añadir 4, lo cual hace que el circuito sea demasiado grande y no me interesa porque va alojado en un lugar muy pequeño.
Un saludo y gracias
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Los MOSFET de la zona alta del driver tienen que tener mayor tensión que VCC típico y para que funcionen bien VCC+10V, es por eso que necesitas una bomba de carga que haga el trabajo. No se necesita mucha corriente para que el MOSFET se polarice adecuadamente, pero con el ULN no debería funcionar bien, y si lo hace, es decir si con 12V en y 9V en el motor funciona, es posible que la frecuencia sea un problema porque cuando conmutes se demore mucho el FET en polarizarse, lo mejor es utilizar un driver para puente H.
Saludos
Reinier
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El integrado ese si lo habia visto, es un elevador de tensión pero claro, deberia añadir 4, lo cual hace que el circuito sea demasiado grande y no me interesa porque va alojado en un lugar muy pequeño.
Solo necesitas 2 para los superiores, los inferiores no necesitan. Otra opcion es poner en la parte superior MOSFET CANAL P, no se si hoy en dia y para potencias pequeñas seran muy caros o dificiles de encontrar.
Drivers para MOSFET mirate el IR2130 o similar. Como te dice reinierti el ULN para mosfet no creo.
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Ese circuito sale mas complejo su control.
Hay esquema con mosfet de canal P y N que son más fáciles de hacer; en la web hay muchos de ellos.
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Hoy he pedido samples de unos mosfet de canal P, los SUP90P06 que admiten 90A y 60V max.
Tambien he pedido algunas de unas cuantas versiones de drivers para mosfet, así que a esperar a que vayan llegando (si es que llegan) y probar lo que decis.
Se trata para un proyecto de un variador de velocidad para radio control, si consigo que todo funcione correctamente ya lo publicaré por aquí por si a alguien le interesa.
Ya he visto varios por la web, pero prefiero hacerlo yo desde 0, es la mejor forma, creo, de aprender y además así lo hago a mi gusto y cualquier cosa que quiera modificar, sabré como hacerlo
Un saludo y gracias por todo.
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Si tienes a mano unos bipolares PNP o un par de reles (estos ultimos tendrias que activarlos con un bipolar) los pones en la parte superior y con los MOSFET haces el PWM en la inferior, aunque solo sea para probar......
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reles tengo unos cuantos de estado solido que van de maravilla, pero no sé si aguantarán tal frecuencia.
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De cuanta potencia necesita tu proyecto podria ser mosfet en paralelo.
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La potencia cuanta mas mejor, ahora mismo lo necesito para un barco, un cargero que transporta 15 kilos con un motor de alto torque, un 775 con reductora (en la jerga del radiocontrol), cuando va cargado el motor hace mas fuerta y la intensidad aumenta, igual si se queda atrancado o algo...
Mientras mas tenga, mas aplicaciones se pueden abarcar sin modificar el diseño.
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reles tengo unos cuantos de estado solido que van de maravilla, pero no sé si aguantarán tal frecuencia.
No, no tienen que aguantar ninguna frecuencia, solo se activan para giro a un sentido o otro, por eso te vale cualquier cosa, inccluso tu con un cable lo pones en lugar de Q1 gira a un sentido, lo quitas lo pones en el sitio de Q3 gira en el contrario, los que hacen el PWM y la regulacion de velocidad son los MOSFET de la parte inferior. Eso si con el cable en Q1 PWM en Q4 y con el cable en Q3 PWM sobre Q2.
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Puedes intentar montarte uno como el de la página de HSTORM, este puede trabajar hasta 20V y entregar 10A al motor sin chistar, tiene una serie de ventajas muy buenas, entre ellas la posibilidad de control de velocidad. La página tembién te da u tutorial completo acerca de los puentes H (si el inglés no es problema para tí)
Saludos
Reinier
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Tipo de Motor que usa cuanta corriente consume a plena carga, que voltaje trabaja con esos se te puede dar una referencia de los Mosfet a usar.
Pero la la carga 15Kg con unos mosfet de 50A seria lo mas cercano con 12V DC de motor.
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Mientras llegan los drivers he hecho algunas pruebas, y tengo el siguiente problema... y es que si aumento el duty del PWM me aumenta la amplitud de la onda, no me amplia el ciclo, y no sé porque, llegando de 0V a aprox 2V (cosa que tampoco entiendo cuando deberian de ser 5V)
El código que tengo es el siguiente:
AllDigital
Define CLOCK_FREQUENCY = 4
Symbol signal_rc = PORTC.4 'RECEPCION DE LA SEÑAL
Symbol signal_error = PORTC.7 'LED INDICADOR SEÑAL DE R/F ERRONEA
Symbol adelante = PORTC.5 'DIRECCION HACIA DELANTE
Symbol atras = PORTC.6 'DIRECCION HACIA ATRAS
TRISB = 0 'SALIDA
TRISC.4 = 1 'ENTRADA
TRISC.7 = 0 'SALIDA
TRISC.5 = 0 'SALIDA
TRISC.6 = 0 'ENTRADA
Const minimo = 90
Const centro = 150
Const maximo = 210
Dim servo_in As Byte
Dim pwm_duty As Byte
Dim pwm_duty_ant As Byte
Dim valor As Byte
While servo_in <> centro
signal_error = 1
PORTB = servo_in
ServoIn signal_rc, servo_in
Wend
'VARIABLES A CERO
signal_error = 0
adelante = 0
atras = 0
PWMon 1, 2
PWMduty 1, 0
PWMon 2, 2
PWMduty 2, 0
'COMIENZA EL PROGRAMA GENERAL
loop:
ServoIn signal_rc, servo_in
WaitMs 1
PORTB = servo_in
If servo_in < minimo Then
'ES DEMASIADO BAJA
Call pararmotor()
Else
If servo_in > minimo And servo_in < centro Then
'ESTA ENTRE EL MINIMO Y EL CENTRO (RETROCESO)
adelante = 0
atras = 1
valor = centro - servo_in
pwm_duty = (255 * valor) / (centro - minimo)
If pwm_duty <> pwm_duty_ant Then PWMduty 2, pwm_duty
pwm_duty_ant = pwm_duty
Else
If servo_in = centro Then
'ESTA EN EL CENTRO
Call pararmotor()
Else
If servo_in > centro And servo_in < maximo Then
'ESTA ENTRE EL CENTRO Y EL MAXIMO (AVANCE)
atras = 0
adelante = 1
valor = servo_in - centro
pwm_duty = (255 * valor) / (maximo - centro)
If pwm_duty <> pwm_duty_ant Then PWMduty 1, pwm_duty
pwm_duty_ant = pwm_duty
Else
'ES DEMASIADO ALTA
Call pararmotor()
Endif
Endif
Endif
Endif
WaitMs 20
Goto loop
End
Proc pararmotor()
If adelante <> 0 Or atras <> 0 Then
adelante = 0
atras = 0
PWMduty 1, 0
PWMduty 2, 0
Endif
Return
Se puede apreciar que parto de 2 canales PWM que activo al mismo tiempo, pero con un duty de 0, cuando la palanca del mando de rc avanza, aumenta el duty del canal 1, y cuando retrocede, aumenta el del canal 2, dejando el duty del canal contrario a 0.
No sé porque ocurre este problema, imagino que la salida del canal PWM deberia ser constante a 5V y variar solo el ancho de pulso.
Un saludo
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El valor eficaz de tension de un PWM varia con el dutty, si el dutty es el 10% del ciclo la V eficaz sera el 10% de la total en 5V sera 0.5V y si el dutty es del 50% tendras 2.5V Y con el 100% 5V.
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El problema es que precisamente, al maximo, solo alcanza 2V aprox. Además, he comprovado la señal con un osciloscopio por la tarjeta de sonido del pc (al ser la señal de baja frecuencia) y no muestra una señal para nada cuadrada.
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Si varia el voltaje con el pwm, ¿porque en este video la amplitud no varia? solo varia el ancho de pulso...
feature=relmfu
Un saludo
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Si varia el voltaje con el pwm, ¿porque en este video la amplitud no varia? solo varia el ancho de pulso...
feature=relmfu
Un saludo
Lo que se observa en el osciloscopio es la onda cuadrada. La tensión de pico será los 5V que entrega el PIC, y esa tensión no variará. La tensión que varía es la eficaz, que para onda cuadrada se puede calcular como tensión de pico VP * % de duty cicle. Así, una señal que tenga un porcentaje del 25% y una tensión de pico de 5V, tendrá una tensión eficaz de Vp * 25% -->
5 * .25 --> 1.25V. Si el duty fuera 50%, la eficaz serían 2.5V. Si fuera un 90%, la eficaz sería 4.5V.... y así
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De hecho lo que te varia la velocidad del motor es esa variacion de la V eficaz. Tu siempre le estas dando 5V (de V maxima o de pico), y el motor anda a diferentes velocidades, esta es la esencia del PWM.
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Perdonad si hago preguntas tontas pero es la primera vez que trabajo con PWM, ya gracias a vosotros me han quedado claras muchas cosas.
Muchisimas gracias.
Seguiré "trasteando" a ver que mas aprendo.
Un saludo
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Perdonad si hago preguntas tontas pero es la primera vez que trabajo con PWM, ya gracias a vosotros me han quedado claras muchas cosas.
Muchisimas gracias.
Seguiré "trasteando" a ver que mas aprendo.
Un saludo
No son preguntas tontas. Ninguno de nosotros nació sabiendo. Está perfecto preguntar lo que no se sabe o lo que no se entiende.... esa es la manera de aprender.
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Coincido totalmente con Angel Gris. Nadie nace sabiendo y está muy bien que te saques todas las dudas.
(http://cms.teotrack.com/images/Cache/9E53x590y590.jpg)
Veamos si esta imagen puede ayudarte a comprender que puedes tener pulsos de 5Volts y observar mediciones de 2,5V o menos.
Te dejo un enlace a un modesto artículo que habla sobre PWM (http://www.neoteo.com/irfz44n-el-mos-fet-de-batalla-para-pwm) y quizás pueda serte útil.
Saludos a todos!
Mario
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Si conectas un filtro pasabajos a la salida de un PWM y pones allí el osciloscopio verías el efecto de convertir el tren de pulsos en una señal mas o menos de directa. Eso puede ser complicado de hacer en un protoboard solo para ver el efecto del filtraje, pero si lo haces en un simulador verás casi el mismo resultado.
Basta con poner un PWM (PROTEUS es muy bueno para eso) y le conectas un filtro pasabajos con FC<(4/(1/TPWM)) y verás de que te hablan arriba. Entra un tren de pulsos y sale un valor de directa. Si el ciclo útil del PWM es mayor la directa será más alta y así....
Ahora si le conectas al PWM un analizador de espectro verás en f=0Hz una componente que es el valor de directa, cuando cambias el ciclo útil ese valor "efectivo" hará un pico proporcional al ciclo útil de tu PWM.
Saludos
Reinier
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Hasta ahí lo entiendo perfectamente, y me ha quedado bastante claro, he cogido un pic 16F88 y lo he configurado del siguiente modo:
PWMon 1, 2
PWMduty 1, 255
Y cual es mi sorpresa que ahora con el duty supuestamente al 100%, lo cual deberia dar 5V aprox., el valor máximo que marca el multimetro es de 1.41 V
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Yo mismo me respondo, estaba usando el modo 2, que es de 10 bits, el valor para 100% seria 1023 y no 255, usando el modo 7,8 o 9 ya funciona perfectamente.
Lamento este pequeño error, gracias por vuestas respuestas
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Lamento este pequeño error, gracias por vuestas respuestas
No lo lamentes, sino no hubieras tenido el error no hubieras preguntado y no hubieras aprendido todos estos conceptos que no tenias muy claros, se aprende mas de los errores que de los aciertos.
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Por eso me gusta hacer mis propios circuitos y no copiar lo que hay en la red, porque así realmente es como aprendo todo el funcionamiento y los conceptos. Si lo copio solo seria hacer una pcb y soldar componentes, no tiene la misma gracia... jeje
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Me he pillado unos mosfet P, llevo un rato haciendo pruebas y leyendo pero no doy con la tecla.
Vereis ha modo de prueba he echo lo siguiente: en Source conecto 12V, en Drain conecto el positivo de un ventidador de PC (de esos que van a 12V), y el cable negro del ventilador a masa. Por otro lado, mediante un pulsador, he conectado 5V a Gate, pero de este modo el ventidador esta siempre funcionando. Luego en lugar de 5V le he puesto 12V y ya si funciona bien, es decir, cuando Gate esta a 0V, el ventilador funciona, y cuando esta a 12V el ventilador se para.
Mi pregunta es: ¿la tension en Gate debe ser siempre la misma que en Source? ¿No es posible cortar el paso de corriente con una tension de 5V?
Saludos
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Pues asi funciona el mosfet P para si no lee la teoría de los transistor de efecto campo para que te recuerdes.
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Vereis ha modo de prueba he echo lo siguiente: en Source conecto 12V, en Drain conecto el positivo de un ventidador de PC (de esos que van a 12V), y el cable negro del ventilador a masa. Por otro lado, mediante un pulsador, he conectado 5V a Gate, pero de este modo el ventidador esta siempre funcionando. Luego en lugar de 5V le he puesto 12V y ya si funciona bien, es decir, cuando Gate esta a 0V, el ventilador funciona, y cuando esta a 12V el ventilador se para.
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Creo que si le das la vuelta al mosfet, aunque no use los canal P, mira esta pag.
http://ccpot.galeon.com/enlaces1737099.html