PWM problemi con carichi induttivi

[ic910]

Salve a tutti .

Ho impostato un PWM con un Pic frequenza di 400 Hz per controllare la velocità di un motoriduttore . Il pwm con un Duty cycle del 50% riesco ad averlo senza problemi se collego un carico resistivo in out .Mentre se collego un carico induttivo come un motoriduttore tra drein del mos-fet e Gnd non riesco ad ottenere un  duty cycle al 50 % .  Di conseguenza non riesco ad alimentare il motore a una tensione pari alla metà della Vcc. Per Mos-fet di controllo ho utilizzato un Logic Level IRLZ24 comandato direttamenta dall'uscita del Pic con una resistenza da 47 ohm come illustrato dalla figura sotto

Sotto il link dello schema di attuazione da me utilizzato.

Posto anche la forma d'onda rilevata tra Drein e Gnd del Mos-fet con carico Induttivo collegato. Come si può vedere il mos-fet tenta a portarsi nel Ton ma ci stà solo per un tempo inferiore a 100 uS . Invece dovrebbe portarsi in Ton per più di 1000uS

Posto anche la foto relativa alla forma d'onda con carico resistivo collegato.In questo caso la regolazione della tensione su carico resistivo viene eseguita perfettamente.

 

Chiedo come risolvere se possibile questo problema.

Grazie a tutti

 

[Livio Orsini]

 

Perchè è pilotato male, povero mosfet.

 

400 hz è una frequenza di base un po' troppo bassa, dovresti stare sopra 1 kHz almeno.

Poi il mosfet lo devi pilotare con una coppia complemetare.

Leggi questa discussione, così ti fai un'idea di come si pilotano i mosfet.

Poi bisognerebbe conoscere anche le caratteristiche delcarico induttivo che vuoi pilotare

[ic910]

Grazie Livio vi avermi risposto .

Sono andato a visionare la discussione da te indicata. Ho visto che si utilizza un gate driver realizzato con 2 Tr in configurazione push pull.

Adesso proverò a inserire tale configurazione per vedere se riesco a risolvere il problema.Aumenterò la frequenza di PWM portandola a 1Khz

Già ho provato questa configurazione

 

e non ho ho risolto il problema.

Per quanto riguarda le caratterisitche del motore non ne sò molto visto che non vi è una targhetta dati .

A 16 V di alimentazione assorbe senza carico circa 300 mA.

Volevo cercare di capire perchè in determinate situazioni utilizzando mos-fet Logic Level si possono pilotare i Mos-fet direttamente tramite Pic anche con carichi induttivi.

Anche io ho scelto un mos-fet Logic Level ma i risultati non sono ottimali.

Stavo leggendo inoltre che mettendo una resistenza (tra 10 e 50 ohm) tra l'out del Pic e il mos si rallenta il tempo di on e off questo è utile allo scopo di ridurre le armoniche (rumore a frequenza elevata, disturbo elettromagnetico) in una commutazione su carichi induttivi.

[Livio Orsini]

Non risolvi il problema perchè anche così il pilotaggio è pessimo.

Il pilotaggio del mosfet richiede energia sia per la saturazione ma anche, e soprattutto, per l'interdizione. Pilotandolo in quel modo l'interdizione è effettuata dal solo resistore posto tra gate e source. Invece con la coppia complementare hai sempre un elemento attivo che da o drena corrente caricando e scaricando velocemente la capacità del MOS.

Con 2 riche è impossibile spiegare i criteri di un pilotaggio corretto, criteri che di solito occupano almeno un capitolo di manuale.

Quote

il mos si rallenta il tempo di on e off questo è utile

 

Questa è una bestialità, dovresti denunciare chi ha scritto questa stupidata.

Così facendo aumenti in modo eneorme la dissipazione del Mosfet, ottenendo solo un maggior calore del dispositivo, quando addirittura non si arriva ai danni irreversibili.

Gli eventuali disturbi si eliminano con i filtri.

[ic910]

Allora ho fatto la prova utilizzando il Push Pull uscita pic diretta alle 2 basi dei 2 tr .In uscita al Push Pull un resistenza da 10 ohm verso gate  con un diodo 1n4148 messo in parallelo con Anodo verso gate del Mos-fet . Collettore del NPN alla Vdd 5V ed collettore del PNP alla Gnd.

Ancora il problema è presente.

Prova effettuata ancora con 400 Hz di PWM .Ora mi è rimasto da provare ad aumentare la frequenza di PWM

[Livio Orsini]

Lavorare così, alla pene di molosso non porta da nessuna parte.

Non è questione di frequenza, una frequenza bassa può solo causare eccessivo ripple sul carico.

Bisogna capire  cosa non funziona a dovere.

Dalle figure che hai inserito sembra che il Mos, con carico induttivo non riesca a spegnersi.

I didodi di ricircolo devono essere di tipo schotky o fast recoveri, altrimenti non servono.

poi devi controllare la tensione di comando sul gate, ripeto sul gate non sul drive, e la tensione sul drain, per verificarne gli eventuali ritardi.

Se il  MOS non si spegne con sufficiente velocità significa che ni è adeguatamente pilotato il gate, non  si estraggono le cariche in modo suffcientemente veloce.

Hai osservato il circuito di Mirko? Hai notato le tensioni di alimentazione del motore e dei drive del mosfet?, hai notato che c'è un resistero in serie al source del mos che serve si da shunt per misurare la corrente, ma consente anche di avere una tensione leggermente negativa sul gate?

[ic910]

Ciao Livio scusami del ritardo.

I diodi che ho utilizzato sono UF4007 sono diodi fast.

Il mos-fet che ho utilizzato è un Logic Level IRLZ24 ho visto diversi progetti  che lo pilotano direttamente  con il micro.

Per quanto riguarda lo schema di MirKo ho visto che il motore e il driver sono  alimentati a 12 V

Anche io ho messo sul source un resistore da 0,05 ohm   per misurare la corrente.

[Livio Orsini]

Quote

ho visto diversi progetti  che lo pilotano direttamente  con il micro.

 

Bisognerebbe conoscerne le caratteristiche e poi, soprattutto, verificare se funzionano. Di progetti ne vedi tanti, ma di progetti che funzionan bene non ne trovi poi così tanti.
 

Quote

schema di MirKo ho visto che il motore e il driver sono  alimentati a 12 V

 

 

Che è una condizione più favorevole della tua che alimenti a 35V.

 

Comunque gli oscillogrammi sono chiari: il MOSFET si apre e poi si richiude malamente.

Oltre a pilotarlo con la giusta energia, metti uno subber tra drain ezero volt. Lo snubber è costituito, nella forma più semplice, da un gruppo RC in serie. Il resistore è meglio metterlo grosso perchè scalda. I valori dipendono dalla frequenza e dalle caratteristiche del carico.

[Vicus]

E' molto strana comunque la cosa perché da datasheet il mosfet scelto con 17A di Id si spegne in 23ns. Riesci a campionare pure la tensione di gate assieme alla tensione di drain?

[Livio Orsini]

Non è la caratteristica del mosfet, ma il suo impiego.

Se tu rifai esattamente il circuito di test che trovi sul data sheet ottieni i medesimi risultati. Ma deve essere identico.

 

Quote

Riesci a campionare pure la tensione di gate assieme alla tensione di drain?

 

Come faccio a farlo io? Sei tu che hai sottomano il circuito. Se hai un oscilloscopio bitraccia con banda passante sufficiente è sicuramente fattibile. Basta usare il segnale del gate come trigger ed avrai una visulazzazione perfettamente sincronizzata, dove potrai anche leggere i ritardi tra comando ed esecuzione.

[Vicus]

Livio, hai sbagliato persona.

[ic910]

Ciao Livio scusami se non mi sono fatto sentire più .

Al tempo ho abbandonato l'idea del controllo tramite mos-fet 

per utilizzare un LM298 .

Poi successivamente ho visto che ci sono dei integrati di driver mos-fet tipo ir21XX .

Stò facendo un pò di prove ora con questi 

[gabri-z]

E cosa sarebbe stato il LM298? 

[Livio Orsini]

Forse c'è stato un errore di dattilografia, si tratta dello L298 integrato specialistico per pilotaggio motori. Dispone di 2 ponti ad "H" in grado di erogare si a 2A cadanuno; questi ponti possono anche essere parallelati per pilotare un unico carico. Inoltre son sofficienti solo 3 comandi: direzione, PWM o quadra, e start/stop

[ic910]

Si giusto Livio ho messo una M in più scusate