motor controller flyback diodes

Ik heb alle componenten besteld om het bijgevoegde schema te kunnen maken. Ik wil met mijn arduino bordje een motor uit een boormachine in richting en snelheid aan kunnen sturen. De mosfet uit het schema is de IRLU8726PBF. Nu de componenten al met de post op weg zijn naar mij begin ik te twijfelen, moeten er niet ook nog flyback-diodes over de relais uitgangen staan, of is de diode die over de mosfet staat voldoende?

Voor het relais aanstuur gedeelte wil ik trouwens een kant en klaar 4-voudig relais bordje (http://www.voti.nl/winkel/catalog.html?RELAIS-007) gebruiken dat direct aan te sturen is door de arduino uitgangen en dus niet aan die 12v hangt. De relais zullen altijd onbelast geschakeld worden.

http://s24.postimg.org/dn3wi9oad/schema_aangepast.png

De diode over de Fet is genoeg enkels staat deze volgens mij op de verkeerde plaats. Deze met net zoals het relais over de inductiespanning van de motor kortsluiten bij uitschakelen. Dit doe je door de diode te plaatsen vanaf V+ ene kant en de andere kant aan de bovenkant van de fet.

De 1n4007 is een trage diode om een kleine relais te blussen die minder dan 100mA trekt kan je een 1N4148 pakken die is een stuk sneller.

Inderdaad, er moet een diode van de drain van de MOSFET naar de + om voorkomen dat je de MOSFET sloopt.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Persoonlijk zou ik het zo doen.
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/motorregeling%20met%20relais.jpg
Op deze manier heb je ook een rem.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Voordeel van die constructie is ook dat je goedkope en robuuste automotive relais kunt gebruiken, met een enkel wissrlcontact.

Merk op dat die 4 diodes een gelijkrichter vormen; aangezien de relais toch niet snel schakelen, is een gewone gelijkrichter snel genoeg. Het is dan nog wel een goed idee om een snelle diode van de drain naar de + te zetten, die zal dan de stroom voeren tijdens de vrijloopfase, en minder vermogen opstoken.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Tijdens de vrijloop gebeurt er niets, de motor is dan kort gesloten.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Je hebt de diodes dan toch helemaal niet nodig omdat de motor bij het afvallen van een relais altijd is kortgesloten?

De diode van de drain naar de + is dan enkel om de fet te beschermen

@benleentje: toch wel, anders ga je forse vlambogen trekken tussen de relaiscontacten tijdens het schakelen, en dat is de grootste oorzaak van het falen van relais met inductieve belastingen.

@Lambiek: ik bedoelde de vrijloopfase in de PWM cyclus, dus wanneer de MOSFET spert terwijl de motor stroom voert, maar de status van de relais niet veranderd. Als je een dikke schottky tussen de drain en de + zet, kun je gemakkelijk wegkomen met 4 kleine, trage diodes over de relaiscontacten, als je wilt zelfs een kleine bruggelijkrichter.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 19 april 2013 23:40:53 schreef SparkyGSX:
@benleentje: toch wel, anders ga je forse vlambogen trekken tussen de relaiscontacten tijdens het schakelen, en dat is de grootste oorzaak van het falen van relais met inductieve belastingen.

Kun je dat niet voorkomen door je software (firmware) beschaafd in te richten? Toerental rustig verlagen met de PWM tot stlstand, dan omschakelen met het relais en toerental weer opvoeren?

Uiteraard kan dat, maar dan moet je ook kunnen garanderen dat de relais nooit onbeheerst afvallen (door het wegvallen van de voeding, bijvoorbeeld), en kun je ook nooit actief remmen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 19 april 2013 23:40:53 schreef SparkyGSX:
@Lambiek: ik bedoelde de vrijloopfase in de PWM cyclus, dus wanneer de MOSFET spert terwijl de motor stroom voert..............

OK, bedoel je het zo. Ja daar heb je gelijk in.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Bedankt voor jullie suggesties tot nu toe!

De software zorgt er inderdaad voor dat de motor tot stilstand gekomen is voordat ik van richting verander. Verder heb ik de onderdelen vandaag als het goed is allemaal binnen en wil ik zo snel mogelijk de boel opbouwen in verband met een deadline. Als ik nu opnieuw zou beginnen zou ik waarschijnlijk het schema van Lambiek aanhouden, maar ik heb hier geen voorraadje onderdelen liggen dus ik moet het met mijn bestelling doen...

Het schema dat ik postte is een aangepaste versie van een schema dat ik vond op letsmakerobots.com (zie beneden eerste afbeelding) en dat al een hele tijd gebruikt wordt. Ik heb er een snellere zwaardere diode over de MOSFET geplaatst (MBR2045CT ipv. 1N4004) en de condensator over de motor weggelaten. (of zit mijn fout daar?)

Kan ik de conclusie trekken dat ik een extra diode van de drain naar +V moet leggen en zo het schema 'veilig genoeg' maak mits ik de relais altijd onbelast schakel en het risico op wegvallen van de voeding (zoals SparkyGSX aangaf) voor lief neem? Zie onderste afbeelding...

http://letsmakerobots.com/files/userpics/u1533/Simple_motor_controller_Schematic_1.jpg

http://s15.postimg.org/qamc3rgez/schema_aangepast2.png

Dat zou ik zo niet durven garanderen. SparkyGSX meldt terecht dat bij uitvallen voeding de motor zich een ongeluk schrikt, ik denk daarbij aan de tandarts die met zijn boor een zenuw raakt, en als die extra diode naar de plus een uitgevallen voeding vindt met een oneindig hoge impedantie, wat kan, daar is niks over bekend, dan gaat het wellicht nog fout. Die C over de motor helpt zeker maar garandeert weinig, betreffende de maximaal optredende amplitude van de inductiepieken.

ik zo snel mogelijk de boel opbouwen in verband met een deadline.

Betreft het een opdracht voortkomend uit een opleiding?

[Bericht gewijzigd door Dr Blan op 20 april 2013 11:18:03 (14%)]

Bij het onderste schema is de onderste diode overbodig.

Daarnaast zou ik de weerstand tussen PWM1 en de gate van de MOSFET vervangen door een directe verbinding.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

De diode die parallel staat met de MOSFET, doet daar weinig tot niets zinnigs; ik kan niet echt een situatie bedenken waarbij die in geleiding zou gaan; als je de relais onder belasting omzet, wordt de energie die magnetisch is opgeslagen in de rotor waarschijnlijk volledig opgestookt in de vlamboog, en anders zou de body diode van de MOSFET dat gemakkelijk kunnen opvangen.

De diode van de drain naar de + is zeker niet optioneel, omdat je anders de MOSFET sloopt door er steeds de opgeslagen energie in avalanche breakdown mode in de dumpen.

Afhankelijk van het type relais zullen die contacten niet direct stuk zijn als je schakelt terwijl er nog stroom loopt, maar dat moet je niet al te vaak doen.

@pros: goed punt, 1k is natuurlijk veel te veel.

@Dr Blan: ik doelde vooral op het afvallen van de relais zelf, waardoor er al een vlamboog ontstaat die erg slecht is voor de contacten. Zodra de motor stroomloos is, maar nog wel draait, kan de spanning nooit hoger worden dan de tegen-EMK, en dus nooit hoger dan de voedingsspanning waarmee je hem net daarvoor hebt aangedreven.

Je opmerking doet me wel denken aan een andere failure mode: stel dat je de motor achteruit laat lopen (relais bekrachtigd), en de voedingsspanning wegvalt, waardoor het relais afvalt. De motor, die nog steeds draait en dus nog steeds een tegen-EMK opwekt, komt dan andersom aan de voeding, waardoor deze negatief opgeladen zou kunnen worden, wat natuurlijk funest is voor de elco's, en mogelijk voor veel meer andere componenten.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 20 april 2013 11:44:42 (37%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Zoals pros al zij, de weerstand weghalen of zeker niet groter maken dan 100E.

En persoonlijk zou ik voor twee relais gaan, dat heeft toch meer voordelen, (zoals het hier boven al beschreven is) maar dat is persoonlijk.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

wederom bedankt allen!

ik gebruik een accu als voeding trouwens...

@Dr Blan, het is geen opdracht voor een opleiding maar het uiteindelijke object zal worden gebruikt in een dansvoorstelling. Ik ben een ontwerper die af en toe electronica gebruikt (op nog eenvoudiger niveau normaal gesproken) De organisatie weet dat het een experimenteel object betreft met de risico's van dien. En die C over de motor ga ik nu dus overigens niet plaatsen...

@Lambiek ik ga ook voor 2 losse relais, ik gebruik het 4-voudige relaisbordje zoals in mijn 1e post beschreven. Ik maak het schema 2x.

@Pros ik zal de weerstand weghalen inderdaad!

De spullen zijn er vandaag tussen 12 en 14u als het goed is, dus vanavond ga ik beginnen met de boel aan elkaar te knopen.

stel dat je de motor achteruit laat lopen (relais bekrachtigd), en de voedingsspanning wegvalt, waardoor het relais afvalt. De motor, die nog steeds draait en dus nog steeds een tegen-EMK opwekt, komt dan andersom aan de voeding...

Mmm... In dat geval zou die onderste diode wel degelijk enig nut hebben?

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Dat kan de interne diode toch opvangen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Misschien wel, ja.

Ik bedenk net, dat die tegen-EMK tegengesteld is aan de stroom. Bij het wegvallen van de voedingsspanning zou de motor dus een tegengestelde spanning produceren als het relais niet aangetrokken is.
Of heb ik het mis?

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Ik plaats die extra diode over de MOSFET dan sowieso wel, voor het geval de interne het niet aankan, die diodes heb ik dubbel dus dan kan ik alsnog dit weekend de boel afronden.

De interne diode kan het sowieso aan, want die mag dezelfde stroom voeren als de MOSFET zelf.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken