Autor Tema: Diseñando un Puente H con Mosfet N  (Leído 26909 veces)

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Desconectado elgarbe

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #30 en: 22 de Septiembre de 2014, 16:13:09 »
Es exactamente lo que suponia que seria el circuito y me gusta.
Lo que no me gusta es usar relés, pero seguramente no tenga justificación mas que gusto.
Seguramente lo voy a implementar en la silla y deje el pte para otro proyecto.
Cual es la función del bc327 en el drive del MOSFET? En mi circuito no lo tengo puesto y funciona, que ventaja le agrega? Parece una configuración darlington para aumentar la corriente que le podemos dar al gate con los 20  ma del micro...

Saludos.
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Leonardo Garberoglio

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #31 en: 22 de Septiembre de 2014, 16:57:06 »
Hola elgarbe, iremos por partes porque no se bien a cual de los BC327 te refieres, trataré de explicar todo:

BC548 del driver: amplificador inversor de la señal propuesta por el PIC, para luego poder comandar el conjunto darlington

BC558 y BC327: par darlington, amplifican la señal permitiendo picos de corriente altos, esto es necesario para activar rápidamente el/los mosfet

BC327 en al gate del/los mosfet: Permite la "descarga" rápida de los gates del/los mosfet, esto hace que paso de conducción/corte del/los mosfet sea lo más rápido posible, favoreciendo una señal más cuadrada, un calentamiento menor de los mosfet y un control más proporcional a la señal ingresada al circuito.

IRF3205: mosfet de control de potencia, pueden ser usados hasta 3 en paralelo cada cual con su resistencia de gate y montados sobre disipadores adecuados.

Señal de los relay's, en este circuito se usan dos para facilitar el uso del freno motor. También es posible el uso de solo una señal si el freno motor no es necesario.

Como te decía el puente H tiene la ventaja de la velocidad final, pero como en la silla de ruedas las cosas van realmente lento (hablando en velocidades electrónicas), este circuito es más adecuado, fácil de implementar, más confiable y robusto, aparte de poseer la posibilidad del freno de motor que es muy útil por ejemplo cuando la silla de rueda se encuentra ante una rampa.

En su marcha hacia delante, si la silla de ruedas se encuentra ante una rampa descendente, para frenar el aumento de la velocidad de la misma y no teniendo freno motor lo que se tiene que hacer el colocar el motor en "retroceso" y hacer uso de una señal PWM adecuada para contrarrestar el incremento de dicha velocidad (función muy complicada de realizar) con un consiguiente consumo de potencia de las batería y un incremento sustancial de la temperatura del motor.
Teniendo freno motor, al usarlo no se debe aplicar tensión, con el ahorro del consumo (hasta es posible usar el potencial generado por el motor para cargar las batería) y el calentamiento del motor es muy inferior al caso anterior. Este freno es proporcional a la velocidad del motor, cuanto más acelera el motor, más frena.

Espero haberte aclarado algunos puntos, ya sabes que cualquier duda me la consultas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado elgarbe

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #32 en: 22 de Septiembre de 2014, 19:09:17 »
Bien, una duda más, o dos.

Tendré que poner alguna red snubber en los contactos del relé? los motores son de 8A nominales y 24V. En vacío consumen 1.5 o 2A, pero en carga normal estimo que van a rondar los 5A. Conmutar esa carga en DC con contactos no los terminará estropeando?
Otra cosa que habia visto para los puentes con relés son los diodos en antiparalelo con cada contacto, como los de free wheeling del pte H con mosfet. En este caso no son necesarios? el 5908 es para el frenado?
A los tr 337 que actian los relés debería colocarles resistencias de pull down, verdad?

Saudos!
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Leonardo Garberoglio

Desconectado Chaly29

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #33 en: 22 de Septiembre de 2014, 23:13:09 »
Hola elgarbe, iremos por partes:

Bien, una duda más, o dos.

Definitivamente no sabes contar. Son cuatro dudas  :D  :D  :D un simple chiste para amenizar el sermón que viene a continuación.

Tendré que poner alguna red snubber en los contactos del relé? los motores son de 8A nominales y 24V. En vacío consumen 1.5 o 2A, pero en carga normal estimo que van a rondar los 5A. Conmutar esa carga en DC con contactos no los terminará estropeando?

Por supuesto, a la muyyyyy larga los termina estropeando, puedes colocarle una red, pero la opción más sencilla es no conmutar los relay's mientras el mosfet tenga señal de PWM, o lo mejor es hacer la conmutación cuando sepamos que el motor está detenido, por lo tanto. Cortas las señal del PWM, conmutas los relay's y continúas con la señal de PWM, de esta manera los relay no ven circulación de corriente (cuando el motor está detenido) o muy poca circulación (cuando cortas el PWM sin esperar la detención del motor).

De todas maneras una red snubber para un relay en contínua es solo un condensador de 0.22 o 0.47 uF en paralelo con los contactos del propio relay.

Otra cosa que habia visto para los puentes con relés son los diodos en antiparalelo con cada contacto, como los de free wheeling del pte H con mosfet.
En este caso no son necesarios?

Los diodos en anti-paralelo que tú comentas (en realidad son en anti-serie) son reemplazados por el 5908, este diodo puede ser cualquier diodo rápido de unos 100V 8A para tu caso. Un par de diodos FR507 en paralelo son suficientes, aunque creo que uno solo también serviría.

el 5908 es para el frenado?

No, el 5908 es de protección del/los mosfet.
Para el frenado, tienes que conmutar los relay de tal manera que se produzca un corto circuito en los cables que van o alimentan el motor.
Durante el frenado, el motor se convierte en generador y cortocircuitando sus cables se produce un frenado importante. Ojo que el frenado no es total, y es más efectivo cuanto más rápido gira el motor

A los tr 337 que actian los relés debería colocarles resistencias de pull down, verdad?

En tu caso no es necesario, ya que el propio microcontrolador conecta las resistencias de 4K7 a masa, actuando estas de pull-down cuando el transistor debe estar desactivado.
De todas maneras si deseas asegurarte la bocha y conectar una resistencia de 1K en pull-down no afectaría en nada el desempeño final del circuito.

Espero haber sido claro en la explicación.  :?

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado Picuino

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #34 en: 23 de Septiembre de 2014, 06:46:49 »
Este hilo estaría muy bien en el nuevo apartado que se creó hace poco:

Electrónica de potencia: http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?board=66.0

Saludos.

Desconectado elgarbe

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #35 en: 23 de Septiembre de 2014, 09:19:19 »
Hola elgarbe, iremos por partes:

Bien, una duda más, o dos.

Definitivamente no sabes contar. Son cuatro dudas  :D  :D  :D un simple chiste para amenizar el sermón que viene a continuación.

Tendré que poner alguna red snubber en los contactos del relé? los motores son de 8A nominales y 24V. En vacío consumen 1.5 o 2A, pero en carga normal estimo que van a rondar los 5A. Conmutar esa carga en DC con contactos no los terminará estropeando?

Por supuesto, a la muyyyyy larga los termina estropeando, puedes colocarle una red, pero la opción más sencilla es no conmutar los relay's mientras el mosfet tenga señal de PWM, o lo mejor es hacer la conmutación cuando sepamos que el motor está detenido, por lo tanto. Cortas las señal del PWM, conmutas los relay's y continúas con la señal de PWM, de esta manera los relay no ven circulación de corriente (cuando el motor está detenido) o muy poca circulación (cuando cortas el PWM sin esperar la detención del motor).

De todas maneras una red snubber para un relay en contínua es solo un condensador de 0.22 o 0.47 uF en paralelo con los contactos del propio relay.

Otra cosa que habia visto para los puentes con relés son los diodos en antiparalelo con cada contacto, como los de free wheeling del pte H con mosfet.
En este caso no son necesarios?

Los diodos en anti-paralelo que tú comentas (en realidad son en anti-serie) son reemplazados por el 5908, este diodo puede ser cualquier diodo rápido de unos 100V 8A para tu caso. Un par de diodos FR507 en paralelo son suficientes, aunque creo que uno solo también serviría.

el 5908 es para el frenado?

No, el 5908 es de protección del/los mosfet.
Para el frenado, tienes que conmutar los relay de tal manera que se produzca un corto circuito en los cables que van o alimentan el motor.
Durante el frenado, el motor se convierte en generador y cortocircuitando sus cables se produce un frenado importante. Ojo que el frenado no es total, y es más efectivo cuanto más rápido gira el motor

A los tr 337 que actian los relés debería colocarles resistencias de pull down, verdad?

En tu caso no es necesario, ya que el propio microcontrolador conecta las resistencias de 4K7 a masa, actuando estas de pull-down cuando el transistor debe estar desactivado.
De todas maneras si deseas asegurarte la bocha y conectar una resistencia de 1K en pull-down no afectaría en nada el desempeño final del circuito.

Espero haber sido claro en la explicación.  :?

Un saludo.

Atte. CARLOS.



Carlos, muchas gracias por el tiempo dedicado. Ya esta todo bien claro. Voy a dejar este puente H para otro proyecto (un segway) que requiere arranques e inversiones de marcha muy rápidos para mantener el equilibrio y en la silla voy a cambiar de diseño al que me estás sugiriendo. El uso de relés nunca me convence, pero debo reconocer que hay miles de aplicaciones donde los relés simplifican y funcionan sin ningún tipo de inconvenientes. Y evidentemente este es uno de esos casos.

Nuevamente gracias, en breve subiré mi nuevo esquemático y el ruteo. Aunque en este post, seguiré trabajando con el puente H con mosfet canal N ya que será parte de otro proyecto.

Saludos!
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Leonardo Garberoglio

Desconectado elgarbe

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #36 en: 23 de Septiembre de 2014, 09:43:52 »
Este hilo estaría muy bien en el nuevo apartado que se creó hace poco:

Electrónica de potencia: http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?board=66.0

Saludos.

totalmente de acuerdo. no se si un moderador puede mover el hilo completo...

Saludos!
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Leonardo Garberoglio

Desconectado Chaly29

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #37 en: 23 de Septiembre de 2014, 11:40:48 »
Hola a todos. A pedido de Picuino que a puesto cartelitos como este por todo el foro  :D  :D

E movido el tema a Electrónica de potencia.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado elgarbe

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #38 en: 02 de Octubre de 2014, 11:47:44 »
Hola elgarbe, ya que tienes tantas ganas de estudiar, pues te dejo este esquemita, ya me comentarás y preguntarás tus dudas:



Espero te guste.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. Con este circuito y tal como está, puedes hacer uso del freno motor (otra ventaja del mismo). Te dejo pensando  ;-)


Carlos, una duda, el uso del BC558 y no otro BC327, a que se debe? al hfe más alto del 558?

saludos!
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Leonardo Garberoglio

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #39 en: 02 de Octubre de 2014, 22:50:55 »
Hola elgarbe, no se debe en nada en particular, cualquiera de ambos dará el mismo resultado, sencillamente puse 548 por una cuestión de costumbre, nada más. Lo mismo pasó con el 558

Eso sí, los 327 esos sí que no son reemplazables, deben ir esos por su capacidad de corriente, ya que el 558 con solo 100mA es muy probable que se termine destruyendo. Ya que para realizar la carga y descarga del gate circularán corrientes superiores a los 100mA por cada mosfet que halla conectado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

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Re: Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #40 en: 08 de Enero de 2016, 01:33:07 »




Hola elgarbe !! muy bueno el proyecto me he leído casi todo, me preguntaba que metodo usas para hacer los PCB?

Saludos !

Desconectado elgarbe

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Re:Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #41 en: 11 de Enero de 2016, 11:11:42 »
Es todo fotoimageable.

El PCB se lamina con un fotopolímero (similar al que venden en mercadolibre o los chinos). Luego se hace un buen fotolito, se expone a luz ultravioleta, se revela y listo.
La máscara también es fotoimageable y se hace de la misma forma.

Saludos!
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Leonardo Garberoglio

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Re:Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #42 en: 20 de Enero de 2016, 17:23:19 »
Hola elgarbe:
Te escribo porque necesito un poco de ayuda. estoy haciendo un proyecto muy similar al tuyo (diría que prácticamente lo mismo), es decir, controlar los motores de una silla electrica (de ruedas), pero estoy enfrentando algunas dificultades y necesito que por favor me ayudes.
La primera diferencia es que para manejar a los motores tengo un driver, en este caso el ir2110, y los transistores son BUZ111S. Los motores, por lo que veo son similares a los que tienes (que creo que son de 250 w).
¿Tienes algún plano en el que se encuentre estos drivers?, o por lo menos el plano que usaste en tu silla (en caso que no dispongas de otro)
La segunda pregunta es la siguiente:
El microcontrolador que tengo pensado para este proyecto es un 16f887, el mismo posee control mejorado de modulación de ancho de pulso con hasta 4 canales, diseñado específicamente para el control de motores; esto está muy bien, el problema es: hay que controlar 2 motores, ¿como lo logras con 1 solo PIC?, ¿o hay que usar 2 microcontroladores, o hacer todo por software?, Yo programo con CCS.
Cualquier ayuda te la voy a agradecer. Yo abrí un post al respecto, si lo deseas puedes responderme en el mismo.
Desde ya te doy mis saludos e invito a cualquier amigo que desee ayudarme.
Si lo desean puedo publicar el controlador que estoy diseñando para el mando y todo lo que he estado haciendo hasta ahora.
La silla, básicamente tiene un mando a bobinas, muy cómodo para trabajar con el conversor a/d del pic, además tiene un boton de on/off, 6 leds indicadores de carga de la batería y un boton de claxon. Lo que estoy preocupado es el tema de la potencia, porque no quiero dañar los drivers ni los transistores de salida porque son dificiles de obtener para mí (aunque transistores tengo un juego de repuesto).
Saludos.

Desconectado elgarbe

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Re:Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #43 en: 21 de Enero de 2016, 13:29:37 »
Yo te sugiero que sigas los consejos de Chaly29 en este post y en este otro: http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=43565.0

nunca he usado el IR2110, siempre he usado drivers transistorizados como los sugeridos por Carlos

A los motores hay que ponerles un encoder para tener realimentacion de la velocidad real de cada uno y un lazo de control (Tipo PID) para que giren a la velocidad deseada. Tu pones el set point de velocidad con el acelerador, el PID calcula el error de cada velocidad de cada motor, computa su algoritmo y te devuelve el PWM que le tienes que meter a cada motor para que vallan a la velocidad deseada.
Todo esto con un solo microcontrolador tiene ue ir bien. Solo necesitas 4 entradas externas para los encoder, 1 entada AD para el acelerador, 2 salidas PWM, un par de salidas para inversion de marcha de los motores con los Relés y luego los adicionales que comentaste, los led, etc.

Saludos!
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Leonardo Garberoglio

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Re:Diseñando un Puente H con Mosfet N
« Respuesta #44 en: 16 de Julio de 2017, 04:25:50 »
Hola. He visto esquemáticos que contienen MOSFETs de control. Como se puede apreciar, éstos ya constan de un diodo de protección integrado. ¿Es absolutamente necesario colocar otro en paralelo además de ese?


 

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