H-Brigde motor 12VDC - 11A

Lambiek

Special Member

Op 11 juli 2021 20:35:22 schreef hennep:
De TS wil slechts schakelen en dan voldoet de 2184 prima.

Met een IR2184 gaat dat prima, met of zonder pwm maakt niets uit.

Moet dus wel via pwm.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 11 juli 2021 20:35:22 schreef hennep:
De TS wil slechts schakelen en dan voldoet de 2184 prima.

Nee, dat kan niet, aangezien de high-side MOSFET maar beperkt aan kan zijn, omdat deze driver een standaard bootstrap constructie gebruikt, en geen chargepump heeft. Om de high-side 100% aan te kunnen zetten heb je een chargepump nodig, of twee geisoleerde DC/DC converters (één per halve brug).

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

Golden Member

In de configuratie van Lambiek, dus zonder SD, zul je beide low side mosfets in geleiding moeten schakelen om de motor stil te zetten. Dan laden de beide condensatoren op.
Bij het opstarten van de microcontroller zul je hetzelfde moeten doen.
Geen idee hoe lang de motor kan draaien zonder tussentijds de condensatoren op te laden (door de motor weer stil te zetten).

reading can seriously damage your ignorance
Lambiek

Special Member

Op 12 juli 2021 11:02:59 schreef hennep:
In de configuratie van Lambiek, dus zonder SD, zul je beide low side mosfets in geleiding moeten schakelen om de motor stil te zetten.

Sorry, het kan niet zonder pwm, de Logic input pin mag niet continue hoog zijn. Die moet met met max 98% pwm aangestuurd worden, dat was ik even vergeten. |:(

Persoonlijk zou ik het toch via pwm doen, dan kun je mooi ramp-up en ramp-down toepassen voor een rustige acceleratie en deceleratie van de motor.

Anders heeft een H-brug met fets niet zoveel zin in mijn ogen, dan kun je net zo goed twee dubbelpolige relais met wisselcontacten toepassen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 12 juli 2021 11:02:59 schreef hennep:
Geen idee hoe lang de motor kan draaien zonder tussentijds de condensatoren op te laden (door de motor weer stil te zetten).

vuistregel: ongeveer 1ms per uF bootstrap capaciteit.

Er zijn wel gate drivers met charge pumps aan boord, als je dat extern gaat doen kost het een handvol componenten (condensators, diodes, weerstanden) plus een blokgolf generator of extra gate driver.

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

Golden Member

Ik heb vele schakelingen gevonden betreffende de IR2101. Ik heb de keuze laten vallen op deze omdat ik denk dat schema een goede optie is.

https://www.instructables.com/H-Bridge-PWM-DC-Motor-Driver/

Ik heb deze alvast nagetekend omdat ik dan het schema dan ook heb. Is er iets in dit schema dat misschien weg kan? Zijn de waardes goed voor waar ik deze voor wil gebruiken ?

Ik wil dus geen PWM.
De motor heeft een tandwielkast.
De motor wordt gestopt via eindschakelaars.

I love it when a plan comes together !
hennep

Golden Member

Hierbij een linkje naar wat studiemateriaal:
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-HV_Floating_MOS_Gate_Drivers-Ap…

met op blz. 18 een schema voor een charge pump.
Ik denk dat ik dan toch maar voor 3 gescheiden 12V voedingen zou kiezen.

[Bericht gewijzigd door hennep op 12 juli 2021 14:36:16 (25%)

reading can seriously damage your ignorance

Zonder PWM en op 12V kun je beter met een P-Channel Mosfet in de high side werken.

Want zonder PWM wordt de bootstrap condensator van de IR2101 niet geladen en dan kun je de high side niet open sturen.

Dan zou ik gaan voor een statische mosfet driver zoals TC427 of ISDN602. En dan een N-channel MOSFET naar GND en een P-channel naar 12V. Veel makkelijker.

Aparte zwevende 12V voedinkjes voor de high-side van de IR2101 kan ook wel maar dat is wel tamelijk omslachtig. Zou ik niet doen.

ritmeester

Golden Member

Op 12 juli 2021 15:31:46 schreef deKees:
Zonder PWM en op 12V kun je beter met een P-Channel Mosfet in de high side werken.
...
Dan zou ik gaan voor een statische mosfet driver zoals TC427 of ISDN602. En dan een N-channel MOSFET naar GND en een P-channel naat 12V. Veel makkelijker.

Zoiets had ik getekend in mijn startpost. (niet met drivers)

I love it when a plan comes together !
Lambiek

Special Member

Op 12 juli 2021 14:25:21 schreef ritmeester:
Ik heb vele schakelingen gevonden betreffende de IR2101. Ik heb de keuze laten vallen op deze omdat ik denk dat schema een goede optie is.

In het schema gebruiken ze een IR2104 en jij tekent een IR2101, waarom niet de zelfde als in het schema gebruiken. En dat is ook een pwm H-brug.

Ik wil dus geen PWM.

Het is jou feestje. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Klopt, maar in dat eerste schema kun je de mosfets niet apart aansturen en krijg je problemen tijdens de overgangen.

Met die drivers kun je de mosfets wel apart aansturen.

Dat zou ook wel kunnen met 4 aparte optocouplers (ééntje voor elke mosfet), maar met die drivers is dat veel makkelijker.

Bovendien kunnen die drivers flink stroom leveren zodat de fets snel schakelen. Dan hebben ze geen tijd om warm te worden.

PS: Een power-fet heeft doorgaans een flinke gate capaciteit van meerdere nF. Daardoor schakelen de fets traag als je drivers niet sterk genoeg zijn.

ritmeester

Golden Member

@deKees,

Bedankt voor je input, dit waardeer ik zeer. Maar nu zijn er dus twee mogelijkheden waarvan ik niet kan bepalen welke de "beste" oplossing is voor deze H-Bridge.

Beide oplossingen hebben blijkbaar zijn voordelen.

I love it when a plan comes together !
ritmeester

Golden Member

Op 12 juli 2021 15:44:32 schreef deKees:
Klopt, maar in dat eerste schema kun je de mosfets niet apart aansturen en krijg je problemen tijdens de overgangen.

Met die drivers kun je de mosfets wel apart aansturen...

Dit is mij nu tijdens deze discussie duidelijk geworden dat zoiets altijd met drivers moet. Zoals gezegd, voor mij is het maken van een goede H-Bridge nieuw terrein.

I love it when a plan comes together !
ritmeester

Golden Member

Op 12 juli 2021 15:42:42 schreef Lambiek:
[...]
In het schema gebruiken ze een IR2104 en jij tekent een IR2101, waarom niet de zelfde als in het schema gebruiken. En dat is ook een pwm H-brug.

[...]
Het is jou feestje. :)

Lambiek, waarom zou ik dan PWM moeten gebruiken?

De motor draait maximaal 1 minuut op volle toeren en wordt gestopt met een eindschakelaar.

I love it when a plan comes together !
ritmeester

Golden Member

Op 12 juli 2021 15:31:46 schreef deKees:

Dan zou ik gaan voor een statische mosfet driver zoals TC427 of ISDN602.

Ik heb even bij TME gekeken voor de beschikbaarheid:
TC427 - moet nog besteld worden bij Microchip
( EDIT: Microchip Direct heeft deze nog wel )
ISDN602 - is onbekend. Is dit het wel het juiste typenummer?

I love it when a plan comes together !

Sorry. Moet zijn IXDN602PI. Is vergelijkbaar met TC427 en wel op voorraad.

Zoek maar op low-side drivers voor alternatieven.

Lambiek

Special Member

Op 12 juli 2021 16:52:17 schreef ritmeester:
Lambiek, waarom zou ik dan PWM moeten gebruiken?

Omdat je de motor dan rustig aan kunt laten lopen en rustig af kunt remmen. Nu gaat het aanlopen en het remmen abrupt. Maar als je dat niet wil, het is mij om het even. Plus dat we uit gingen van een IR2184 en die kan niet zonder pwm, maar het wordt nu heel anders.

Kijk ook eens hier voor een simpele H-brug, werkt ook zonder pwm.

http://prosje.be/Projects/BelastingSchakelen.html#BSHB1

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Als je toch een microcontroller gebruikt, is een 95% PWM signaaltje maken toch niet zo'n probleem? Dat is verreweg de eenvoudigste oplossing, behalve dan 2 relais met eventueel nog een low-side MOSFET.

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

Zo simpel is dat Pwm anders niet.

Volgens mij is het een tamelijk slecht idee om bij een lopende motor telkens eventjes de spanning keihard om te polen. En alleen de mosfets uitschakelen helpt niet. Je moet echt de lijn laag trekken om de boost condensator te laden.

Lambiek

Special Member

Op 12 juli 2021 19:17:48 schreef SparkyGSX:
Als je toch een microcontroller gebruikt, is een 95% PWM signaaltje maken toch niet zo'n probleem? Dat is verreweg de eenvoudigste oplossing,...

Ja vind ik ook, maar blijkbaar denkt de TS daar anders over.

Op 12 juli 2021 19:28:23 schreef deKees:
Zo simpel is dat Pwm anders niet.

Daar denk ik toch anders over. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Daar denk ik toch anders over.

Ja, ik krijg het ook wel geprogrammeerd in eender welke controller. :)

Maar wat gebeurt er dan met de motor als je volgas vooruit geeft voor 95% en de andere 5% volgas achteruit? Lijkt mij niet echt een goed idee.

Lambiek

Special Member

Dat ligt geheel aan je programma, als dat goed is kan dat niet.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Maar dan krijg je die boost condensator toch nooit vol?

Je kunt kiezen tussen Volgas achteruit, of volgas op de rem. Allebei ongewenst volgens mij.

Of hoe ga jij dan PWMmen? Stel de motor loopt vooruit.
Links-onder en rechts-boven staan aan voor 95% van de tijd. Wat doe je dan in de andere 5% ?

Op 12 juli 2021 19:28:23 schreef deKees:
Zo simpel is dat Pwm anders niet.

Volgens mij is het een tamelijk slecht idee om bij een lopende motor telkens eventjes de spanning keihard om te polen.

Waarom? Je doet dat niet lang genoeg om de stroomrichting daadwerkelijk om te keren. Daarbij sluit je de motor kort met 2 MOSFETs, je legt niet de voedingsspanning in tegengestelde richting aan. Zolang je de motor kortsluit, gaat de stroom langzaam afnemen (aangenomen dat je in motorbedrijf zit), maar tijdens 5% van 1 PWM cycle is die echt niet 0 geworden, of zelfs ook maar significant afgenomen, als de PWM frequentie klopt met de L/R constante van je motor.

Op 12 juli 2021 21:34:11 schreef deKees:
Je kunt kiezen tussen Volgas achteruit, of volgas op de rem. Allebei ongewenst volgens mij.

Nee, je kunt stroom opbouwen, afbouwen, of recirculeren.

Of hoe ga jij dan PWMmen? Stel de motor loopt vooruit.
Links-onder en rechts-boven staan aan voor 95% van de tijd. Wat doe je dan in de andere 5% ?

Allebei de onderste MOSFETs aan.

Je zit nu dus gewoon te beweren dat grote jongens als Infineon, IR, TI, etc., onbruikbare gate drivers produceren. Wat is nou waarschijnlijker, dat zij het niet snappen, of dat jij het niet snapt?

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

Ik weet niet hoor, maar allebei de onderste fets aan is volgens mij vol op de rem. Maar het zou kunnen dat het wel werkt als de tijd kort genoeg is..

Er zijn zeker wel toepassingen waar deze half bridge drivers nuttig zijn. Bij BLDC motoren bijv en bij stappenmotoren.

Maar bij DC motoren zoals hier heb ik toch zo mijn twijfels.