MAL4X Научно-технический форум разработчиков симуляторов и автоматики


Симуляторы перегрузок. DIY электроника. ЭВМ. Компьютерные сети.
Up

Самодельный H-Bridge на микросхеме VNH5019

Строим реалистичный симулятор перегрузок своими руками. Рекомендации. Советы.

Модераторы: Death_Morozz, null, Ale

Самодельный H-Bridge на микросхеме VNH5019

Сообщение null » 20 фев 2013, 20:11

У меня несколько печальное известие по поводу китайского Н-Моста. В ходе испытаний новой гальванической развязки на оптопаре TLP281 он сломался. Причины не ясны, но известно одно - вышел строя не банальный полевик. По ощущениям из строя вышел драйвер/драйверы полевиков. Продиагностировать пока сложно по ряду причин. Результаты обязательно выложу здесь. В любом случае отремонтирую, но в душу закралось сомнение.

Речь о том, что надоели всякие Н-мосты по средневековым схемам и захотелось чего-то более технологичного и защищенного. В общем я начал копать в этом направлении и начал с ранее предложенного в этой ветке моста от Sparkfun - Monster Moto Shield или более дешевого китайского клона. В общем если взять цену китайца, а спецификации посмотреть на сайте Веселых Искр, то получится довольно правдивая картинка. Данный мост предназначен для управления одним мотором.
Не устраивало меня только ограничение в 16В и форм фактор не тот, какой хотелось бы. В общем от заказа у китайцев я решил отказаться. Надоело все покупать и ждать месяцами, если можно сделать быстрее, дешевле и именно так, как это необходимо.

В общем сначала я оттолкнулся от используемой в данном Н-мосту микросхемы VNH2SP30. Но хотелось бы побольше входного напряжения. После недолгих поисков я нашел вот такой документ:
st_list.pdf
(1.15 МБ) Скачиваний: 245
Вышеуказанная микросхема, оказалась не единственной в списке. Нашлась и по-моему мнению более подходящая - VNH5019A-E
VNH5019A-E.pdf
(508.61 КБ) Скачиваний: 241
Входное напряжение 16-24В, ток номинальный 30А, макс. - 50А. А точнее это диапазон в котором сработает встроенная защита по току.

Затем я решил порыть нечто готовое на данной микросхеме и нашел вот это - VNH5019 Motor Driver. Я бы не назвал цену с доставкой в более чем 50$ неподъемной для меня, но душа хотела большего, а жаба начала душить. 100$ я всегда найду куда потратить и креатива вообще никакого. В общем ни уму, ни сердцу как говорится. Кроме того, добрый продавец любезно выложил схему и мануал на данное изделие.
VNH5019A-E H-Bridge schematics.pdf
(33.12 КБ) Скачиваний: 317

VNH5019A-E H-Bridge manual.pdf
(460.71 КБ) Скачиваний: 236

После изучения данных документов я еще более укрепился в желании собрать все самому. Осталось найти компоненты, а точнее - компонент. Заветную микросхему VNH5019A-E. Вспомнил о том, что у меня есть скидочная карта небезызвестного интернет магазина Элитан(не реклама) и решил попытать счастья там. И вуаля: http://www.elitan.ru/price/index.php?seenform=y&find=VNH5019A-E&flag=everywhere&mfg=all. 154 рубля за микросхему, плюс горстка запчастей и кусок текстолита несколько дешевле, чем 50$. Про удовольствие от проектирования и изготовления девайса я молчу, т.к. не все его(удовольствие) получают от этого. Но для меня это тоже фактор. Причем фактор более важный, чем деньги.

В общем к чему я это все написал. Отнеситесь к этому посту со вниманием плиз и поддержите/отговорите меня от данного мероприятия, если кто вообще врубился о чем я. А здесь такие люди есть, я знаю точно ;)

Хорошее видео со стресс тестами, обзором возможностей и диагностикой неполадок моста на базе VNH2SP30.
phpBB [video]


Обновление от 22.02.13.
Компоненты уже заказаны и назад дороги нет :-) Все продвижения в разработке буду выкладывать здесь. Надеюсь и вы меня поддержите.
Русский X-Simulator
Изображение
За пределами форума. Мой инстаграмм.
Аватара пользователя
null
SIMER
 
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 03 мар 2010, 18:42
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 219 раз.
Поблагодарили: 160 раз.
Баллы репутации: 138
ТехнарьТехнарь

Re: H-Bridge-строительство

Сообщение kuzevan » 21 фев 2013, 14:46

У меня драйвер на VNH3SP30: http://www.pololu.com/catalog/product/707 .
Работает он не больше минуты, причем без нагрузки, просто покрутить газелевский мотор. Потом срабатывает тепловая защита. установка радиатора к успеху не привела.
По характеристикам его номинальный/пиковый ток 9/15А. У VNH5019 немного больше, 12/30А, но не думаю, что это сильно исправит ситуацию. То, что на форуме называется китайским мостом тоже 10/60А, но защиты у него нет и он вырубается методом выгорания http://www.aliexpress.com/item/A128-60A ... 47872.html .
Так что, все это не вариант. Нужен 50/100А, о котором я писал ранее, либо вот новый нарыл, но написано мутно, вроде до 48V и не то 60А, не то 100А пиковое значение. http://www.aliexpress.com/item/DCser002 ... 87441.html
Аватара пользователя
kuzevan
Парторг
 
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 25 окт 2011, 17:17
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.
Баллы репутации: -6

Re: H-Bridge-строительство

Сообщение null » 21 фев 2013, 15:51

Спасибо конечно за информацию, но. Ты измерял, сколько твой мотор потребляет тока без нагрузки? У меня такого мотора нет, но мой где-то 3-4А при 12В во время постоянного вращения в одном направлении. Параметры газелевского мотора сомневаюсь что сильно отличаются. Основываясь на видео из предыдущего моего поста и сравнительной таблицы на странице(в самом низу) pololu http://www.pololu.com/catalog/product/1451 могу предположить что проблема у тебя вовсе не с мостом. Может с мотором или питанием .... а может потому, что ты пытаешься управлять мостом на частоте ШИМ, превышающей 10kHz. VNH5019 выигрывает по этому параметру ровно в два раза и поэтому прекрасно подходит в этом смысле под разрабатываемый нами контроллер. В общем не должно быть такого как у тебя. Может я и ошибаюсь.

ЗЫ Мосты с китайских и прочих сайтов я видел если не все, то почти. Искать я умею. Почему именно я не хочу больше покупать готовое - написал выше и есть еще причины, но кому это важно?

ЗЗЫ В общем отговорить меня тебе пока не удалось, но за попытку спасибо и палец вверх ;)
Русский X-Simulator
Изображение
За пределами форума. Мой инстаграмм.
Аватара пользователя
null
SIMER
 
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 03 мар 2010, 18:42
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 219 раз.
Поблагодарили: 160 раз.
Баллы репутации: 138
ТехнарьТехнарь

Re: H-Bridge-строительство

Сообщение kuzevan » 21 фев 2013, 16:18

У газелевского мотора три провода, черный (общий), синий и желтый. Уж не знаю, что там за обмотки, но подключение желтого мощнее синего, я использую желтый. Основные токи идут, конечно, не во время постоянного вращения, а во время смены направления вращения (что является основным режимом в симуляторе). Когда я пытался запитать его от компьютерного БП с 20А по 12В, БП отрубался. А ШИМ у меня медленный, ардуиновский.
Ток не измерял - нечем.
И тебе палец вверх, надеюсь скоро узнаем, подходит ли VNH5019 для сима.
Аватара пользователя
kuzevan
Парторг
 
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 25 окт 2011, 17:17
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.
Баллы репутации: -6

Re: H-Bridge-строительство

Сообщение null » 21 фев 2013, 16:49

kuzevan писал(а):Когда я пытался запитать его от компьютерного БП с 20А по 12В, БП отрубался.

БП отключался не из-за превышения тока, а скорее всего из-за перекоса нагрузки на линиях 12В и 5В или еще чего. Комповые блоки питания не совсем простая вещь со своими особенностями.
Больше трех лет назад, когда измеряли ток на моих моторах, потребления в пике больше 15-16А при 12В добиться не смогли.
Также это подтверждает практика. Сейчас мой блок питания 15В 21,5А. К нему подключены два тех же самых мотора. Итого берем максимум с них - 32А. Я испытывал сим на стрессовых нагрузках - да, БП проседал. Но при обычной игре проблем нет. Таким образом можно косвенно судить о потребляемом токе. Что с запасом вписывается в даташит, инфу с pololu и видео с тестами. Так что я бы на твоем месте не забрасывал затею с имеющимся у тебя мостом и разобрался в чем дело. А то никаких мостов не хватит, если обмотки в моторе коротят например.

ЗЫ Медленный ардуиновский ШИМ по дефолту как я понял примерно 490Hz. Воет мотор при работе?
ЗЗЫ Скоро это не будет
Русский X-Simulator
Изображение
За пределами форума. Мой инстаграмм.
Аватара пользователя
null
SIMER
 
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 03 мар 2010, 18:42
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 219 раз.
Поблагодарили: 160 раз.
Баллы репутации: 138
ТехнарьТехнарь

Re: Самодельный H-Bridge на микросхеме VNH5019

Сообщение null » 06 мар 2013, 20:14

Ну вот и пришли заветные микросхемы. С виду ничего особенного, но самое интересное оказалось снизу:
VNH5019A-E_photo_bottom.jpg
VNH5019A-E_photo_bottom.jpg (98.12 КБ) Просмотров: 4382

А вот это вырезка из даташита (пунктиром обозначены минимальные рекомендуемые полигоны на плате):
VNH5019A-E_polygon.jpg
VNH5019A-E_polygon.jpg (93.27 КБ) Просмотров: 4382

Из документации следует, что данные площадки предназначены для отвода тепла от микросхемы. Но наличие контакта между полигонами и соответствующими ножками внутри микросхемы вполне позволяет использовать их в роли мощных контактных площадок. Осталось придумать как их там запаять. Надеюсь что особых проблем у меня с этим не возникнет.

А вообще на данный момент схема и разводка платы готовы процентов на 70, так что думаю скоро будет готов первый прототип.
Русский X-Simulator
Изображение
За пределами форума. Мой инстаграмм.
Аватара пользователя
null
SIMER
 
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 03 мар 2010, 18:42
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 219 раз.
Поблагодарили: 160 раз.
Баллы репутации: 138
ТехнарьТехнарь

Re: Самодельный H-Bridge на микросхеме VNH5019

Сообщение DimonISR » 15 май 2016, 15:55

а чем закончилось сие мероприятие-то?!
DimonISR
Новичок
 
Сообщения: 15
Зарегистрирован: 10 май 2016, 13:21
Благодарил (а): 3 раз.
Поблагодарили: 3 раз.
Баллы репутации: 2

Re: Самодельный H-Bridge на микросхеме VNH5019

Сообщение null » 16 май 2016, 12:30

Не заработало сразу, а потом жизнь закрутила :) но в принципе тема рабочая - пробуй :)
Русский X-Simulator
Изображение
За пределами форума. Мой инстаграмм.
Аватара пользователя
null
SIMER
 
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 03 мар 2010, 18:42
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 219 раз.
Поблагодарили: 160 раз.
Баллы репутации: 138
ТехнарьТехнарь


Вернуться в X-SIMULATOR и RU-SIMULATOR & SimTools

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4

x

#{title}

#{text}