PWM en stroombegrenzing

De door jouw aangegeven klassieke methode wordt best veel toegepast, zei het dan tegenwoordig teruggevoerd naar de ADC van je uC.
Je hebt een bepaalde te verwachten stroom, is die ineens vele malen hoger, dan kun je daar op anticiperen.

Voor dit doel zijn er ook wel High side current sensors te vinden.

Je kunt ook low side sensing toepassen.
Dat doen veel stappenmotor sturingen.

Ik ben toevallig net bezig met een dergelijke schakeling die de stroom door een motor moet begrenzen.
Een normale µC is snel zat.

Ik gebruik niet de ADC maar een LM239 en een 0,1 Ohm sens weerstand. Dan kunnen we later overstappen naar een FPGA.

De schakelaar is overigens geen FET maar een IGBT.

Ik heb even naar de lm239 gekeken en zie toch nog enkele beren op de weg.
Het gaat me er dan niet om de lm239 uit te sparen, deze kost bij Dick Best 16 cent.
Maar het lijkt me dat ik met de lm239 alleen maar een enkele waarde voor de max. stroom kan instellen door met weerstanden te spelen.
Met de uc kan ik softwarematig een heel bereik aan, eventueel met besturing via de rs232 poort. Als de reactietijd van de uc voldoende snel is om bij een kortsluiting nog tijdig de vermogenscomponenten te redden dan ga ik daarvoor.

Volgens application note AVR182 van Atmel kun je zonder dat dit een prikkelende ervaring wordt tot 1000V op een uc aansluiten door twee weerstanden van 1M aan de beide meetpunten te verbinden
Zo stellen zij zich dat voor:

Zou ik dan ook current-sense kunnen toepassen door van dezelfde truuk gebruik te maken?
zo iets dus:

Ach, hoeveel stromen wil je meten?
En zeker met PWM kun je natuurlijk alle kanten op, ook al heb je maar 1 niveau.

Ik stel me zo voor dat een ADC altijd trager is dan een LM239. Iets van 10x.
En je hebt 4 poorten in een LM239.
Dus je kunt 4 stromen meten.

Een ander leuk voordeel is dat je de stroom-info via een optocoupler kan doorgeven aan je micro.
Die blijft gewoon geïsoleerd van de 230V.
En dat is wel zo veilig.

Van jou schema wordt ik een beetje nerveus..

Op 7 april 2009 20:08:52 schreef Bart Hiddink:
Ach, hoeveel stromen wil je meten?
En zeker met PWM kun je natuurlijk alle kanten op, ook al heb je maar 1 niveau.

Ik hoef natuurlijk maar EEN stroom te meten, die door de motor gaat.
Terugregelen van de pwm dutycycle bij te hoge aanloopstroom.
Bij overschrijding van een maximum de motor uitschakelen.

Wat bedoel je met EEn niveau?
Ik heb toch meerdere pwm kanalen ter beschikking in de uc.

Update:

@Bart,

Ik las je bericht niet goed, slaapgebrek, en dan nog even snel reageren.

Het is niet de bedoeling om veel verschillen stromen te meten maar om er gemakkelijk mee te kunnen experimenteren.
Ik neem aan dat jij de comparator instelt met een potmeter. Dan moet je toch bij iedere instelling aan het meten slaan om de ingestelde stroom te berekenen.
Kun je me in een stukje schema laten zien hoe je de LM239 hebt aangesloten?
Ik hoopte eigenlijk om de stroom in A of mA op te geven in mijn programma en het rekenwerk aan de uc over te laten.
Moet je natuurlijk wel 1X diep nadenken voor de juiste formule.

Ik ga komend weekend maar eens een poging wagen met bovenstaand schema, wie niet waagt...
Ondanks de recessie denk ik wel een ATmega8 van 2,50 te kunnen opofferen

[Bericht gewijzigd door hennep op woensdag 8 april 2009 08:34:47 (44%)]

Het is niet zo lastig.
De LM239 is gewoon een vergelijker.

Met een referentiespanning stel je het omschakelpunt in.
Dat zou je met een potmeter kunnen doen.
De rest is wet van Ohm.

Als je een 0,1 Ohm meetweerstand gebruikt dan is elke A dus 0,1V.
Een weetstand van 1 Ohm geeft een 1:1 verhouding.

De stroom kun je dan gewoon 'instellen' met een spanningsdeler of de referentiespanning meten met je voltmeter.

Spanning = stroom = simpel.

De LM239 is een lastig ding om in eagle te gebruiken. er zit geen getekende aansluiting voor VCC en GND aan de component in Eagle. De 239 wil ik niet voeden uit dezelfde spanning als de controller, nu kan ik dit in eagle niet bedraden.
Omdat de geschakelde spanning veel hoger is dan 5V wil ik comparator en uc scheiden met een optocoupler.
Van de igbt lees ik dat deze direct met een uc kan worden aangestuurd. Hoef ik die niet optisch te scheiden?
of is het veiliger om dat wel te doen?

Ik overweeg deze IGBT: http://www.dickbest.nl/webshop/index.php?act=viewProd&productId=12…
In het schema heb ik er slechts 1 getekend maarhet worden er waarschijnlijk 4 in een h-brug. Dan ben ik dus 17 euro kwijt voor de igbt's, zijn er goedkopere alternatieven?

Een IGBT kun je niet met 5V aansturen.
Daar moet je een driver tussen zetten die een 15V to 20V voeding heeft.

Een IGBT moet je helemaal uitsturen als je flinke stromen gaat schakelen. Als je dat niet doet dan is het zo gebeurd met die dingen.

Neem iets van een TD351 o.i.d.
Die kun je dan wel met een uC aansturen.

Het schema rond de LM239 is goed zo.

Deze IGBT is maar 2,50 bij Farnell.
De UCE(min) is nog bijna de helft lager ook.

Nog een voordeel van de door jouw genoemde igbt is de frequentie. De IKP15N60T kan ik met een onhoorbare frequentie schakelen.
Frequentiegeregelde motoren willen nog wel eens een irritante pieptoon laten horen. Ik neem aan dat dit met geregelde dc motoren niet anders zal zijn.

Die TD351 is een lastig ding. Daar moet ik een aparte eigen voedingspanning voor maken.
Gelukkig heb ik er een app. note voor het ding gevonden: http://www.st.com/stonline/products/literature/an/11215.pdf
Ik denk dat ik hiermee het paasweekend wel door kom