Elcykelprototyp
Re: Elcykelprototyp
Jag får ut nära 100% pwm på mitt analoga oscilloskop. Jag vill dock minnas att jag testade med ett digitalt för några veckor sedan och då fick jag väldigt konstiga värden på pwm signalen. Den såg inte klok ut och dessutom ville oscilloskopet ha det till att den var på ca 50%. Angående att mätta MOSFETEn, jag ger för tillfället 5v till drivkretsen. Kan detta vara problemet?
Re: Elcykelprototyp
YESS det funkar klockrent nu! ändrade lite i programkoden och det verkade göra susen!
EDIT: Får nu ut gissningsvis 90% styrka vid fullt gaspådrag (och därmed full PWM). Undra vad resten av förlusterna i elektroniken kan ligga?
/Oscar
EDIT: Får nu ut gissningsvis 90% styrka vid fullt gaspådrag (och därmed full PWM). Undra vad resten av förlusterna i elektroniken kan ligga?
/Oscar
Senast redigerad av Leon23 22 april 2010, 15:35:02, redigerad totalt 1 gång.
Re: Elcykelprototyp
5V till drivkretsen kan vara ett problem. Många mosfets har sitt Rds-on värde angett vid 10V. Vid 5V ligger man precis på gränsen och mosfeten kan bli varm. Men med bara 250W motor så är det väl nästan försumbart.
Re: Elcykelprototyp
Med en icke logiknivåfett på 5v så skulle jag påstå att värmen inte blir helt försumbar (självklart varierar det beroende på fett), men det är ju inget problem då man självklart redan använder logiknivå fettar när man väljer att köra drivarna på 5v? 
Re: Elcykelprototyp
Rds-on är kanske angivit för många kraftigare vid runt 10V men runt 12 - 15V är inte för sällan det som behövs om man skall kunna driva mosfeten till absolut max men vad den du använder behöver vet jag dock inte men se på lämpligt diagram i databladet för hur mycket ström den kan öppna för jämfört med dess gatespänning. Lägre gate spänning och den kan inte öppna för lika stor ström och skulle ev kunna vara orsaken till ej max drag på motorn.
Angående lågnivå så tom där kan det vara fullt ös vid högre spänning än så för vissa men det finns undantag.
Angående lågnivå så tom där kan det vara fullt ös vid högre spänning än så för vissa men det finns undantag.
Re: Elcykelprototyp
Vad menar du med "Rds-on är kanske angivit för många kraftigare vid runt 10V men runt 12 - 15V "?
Rds-on är väl bara resistansen över fetten när den är fullt påslagen? Den ska vara 11mOhm..
Från databladet: https://www1.elfa.se/data1/wwwroot/asse ... 100654.pdf följer jag fig 1, vid 36V Drain to Source voltage klarar den av att putta ut (vid 5v VGS) i princip hur höga strömmar som helst.
Funderar över hur jag ska etsa kortet. Ser inte ut som jag kan få ut det på ett lager utan behöver etsa ett dubbelsidigt kretskort. Ska även börja titta på reglering av motorstyrning i mjukvaran.
/Oscar
Rds-on är väl bara resistansen över fetten när den är fullt påslagen? Den ska vara 11mOhm..
Från databladet: https://www1.elfa.se/data1/wwwroot/asse ... 100654.pdf följer jag fig 1, vid 36V Drain to Source voltage klarar den av att putta ut (vid 5v VGS) i princip hur höga strömmar som helst.
Funderar över hur jag ska etsa kortet. Ser inte ut som jag kan få ut det på ett lager utan behöver etsa ett dubbelsidigt kretskort. Ska även börja titta på reglering av motorstyrning i mjukvaran.
/Oscar
Re: Elcykelprototyp
Såg att det kommit bort något ord där ja så det blev rörigt. Inre resistansen hos en fet är ju proportionell mot spänningen på dess gate men dock inte linjär. Så om du har en vanlig fet (ej logik nivå) som säg klarar tex 80A som max men matar den med 5V så kan den inre resistansen bli så pass hög att den inte klarar av att ge ut mer än säg tex 40A. Hur mycket en mosfet kan ge vid olika gate spänningar står i dess datablad.
Jag skrev det innan du nämnde att det var ett mjukvaru fel så det var bara ett tips på vad som ev skulle kunde vara en del av orsaken. Din mosfet klarar dock av att hantera höga strömmar även vid låg gate spänning så det är ju bara bra, brukar dock kunna vara lite petigare med större och kraftigare mosfetar i vissa fall men tillverkaran har blivit bättre på detta så även dessa börjar komma ner i spänning.
Jag skrev det innan du nämnde att det var ett mjukvaru fel så det var bara ett tips på vad som ev skulle kunde vara en del av orsaken. Din mosfet klarar dock av att hantera höga strömmar även vid låg gate spänning så det är ju bara bra, brukar dock kunna vara lite petigare med större och kraftigare mosfetar i vissa fall men tillverkaran har blivit bättre på detta så även dessa börjar komma ner i spänning.
Re: Elcykelprototyp
Att styra en mosfet med t.ex. 15V istället för 5V har många fördelar. Den mest uppenbara är att mosfeten har en något högre resistans vid 5V än vid 15V, vilket innebär högre förluster.
Men den stora fördelen med 15V istället för 5V är att switchförlusterna blir mycket mindre. När kondensatorn går från att inte leda till att börja leda, kommer den att ha en hög resistans samtidigt som den har en ganska hög ström genom sig = värmeförluster.
En mosfets gate är i princip en kondensator. Det tar lika långt tid att ladda en kondensator från 0 till 5V som det tar att ladda från 0 till 15V. Dvs lägger man på 15V så kommer mosfeten att ligga över 5V mycket snabbare än om man lägger på 5V (I teorin oändligt mycket snabbare).
Edit: Här är en simulation där en 1nF stor kondensator (typiskt värde för en mosfets gate) laddas genom ett 20Ω motstånd.
Den gröna linjen är då 15V kopplas in och den blåa linjen är då 5V kopplas in.
Med 15V hamnar kondensatorn över 5V efter bara några nanosekunder, med 5V tar det nästan 100ns.
Men den stora fördelen med 15V istället för 5V är att switchförlusterna blir mycket mindre. När kondensatorn går från att inte leda till att börja leda, kommer den att ha en hög resistans samtidigt som den har en ganska hög ström genom sig = värmeförluster.
En mosfets gate är i princip en kondensator. Det tar lika långt tid att ladda en kondensator från 0 till 5V som det tar att ladda från 0 till 15V. Dvs lägger man på 15V så kommer mosfeten att ligga över 5V mycket snabbare än om man lägger på 5V (I teorin oändligt mycket snabbare).
Edit: Här är en simulation där en 1nF stor kondensator (typiskt värde för en mosfets gate) laddas genom ett 20Ω motstånd.
Den gröna linjen är då 15V kopplas in och den blåa linjen är då 5V kopplas in.
Med 15V hamnar kondensatorn över 5V efter bara några nanosekunder, med 5V tar det nästan 100ns.
Re: Elcykelprototyp
Fin Simulering Rocky 
Pspice?
Nu förstår jag varför man vill ha en högre spänning på gateingången. I mitt fall får det dock av praktiska skäl bli 5V.
Hur tycker ni kretsschemat ser ut? Satt och testade cykeln i torsdags (vilket gick bra i typ en halvtimma) sen när jag testade att starta i en uppförsbacke så rök något från kortet och det fungerade inte. Fetten var väldigt varm Jag antar att när rotorn står stilla och man ger fullt gaspådrag går det höga strömmar genom fetten och den blir varm. Hur ska man lösa detta problem. Inte låta motorn gå när varvtalet är tillräckligt lågt?
MVH
/Oscar
Pspice?Nu förstår jag varför man vill ha en högre spänning på gateingången. I mitt fall får det dock av praktiska skäl bli 5V.
Hur tycker ni kretsschemat ser ut? Satt och testade cykeln i torsdags (vilket gick bra i typ en halvtimma) sen när jag testade att starta i en uppförsbacke så rök något från kortet och det fungerade inte. Fetten var väldigt varm
Jag antar att när rotorn står stilla och man ger fullt gaspådrag går det höga strömmar genom fetten och den blir varm. Hur ska man lösa detta problem. Inte låta motorn gå när varvtalet är tillräckligt lågt?MVH
/Oscar
Re: Elcykelprototyp
Det är LTSpice
Många billigare kontrollers har en maxacceleration. Dvs duty får inte öka snabbare än en viss % per tidsenhet. En bättre/dyrare lösning är att kontinuerligt mäta strömmen genom motorn och begränsa dutyn efter det.
Edit: Såg att du hade satt 100mΩ i serie med motorn. Det är bara att mäta spänningen över den och begränsa duty efter det.
Många billigare kontrollers har en maxacceleration. Dvs duty får inte öka snabbare än en viss % per tidsenhet. En bättre/dyrare lösning är att kontinuerligt mäta strömmen genom motorn och begränsa dutyn efter det.
Edit: Såg att du hade satt 100mΩ i serie med motorn. Det är bara att mäta spänningen över den och begränsa duty efter det.
Re: Elcykelprototyp
Har sett att en del controllers använder Rds_on som shuntresistans till strömmätningen. Fördelen är att det är billigt och enkelt. Enda hårdvaran som behöver läggas till är ett motstånd från drain in till en AD-ingång, samt ev. en zenerdiod över ingången som skydd.
Nackdelen är att Rds_on varierar stort med temperaturen. Det kan också ses som en fördel eftersom att strömgränsen blir lägre med högre temperatur och skyddar transistorn.
EDIT: jaha, det fanns redan en shuntresistans. 5V-drivning av gaten får en ännu större nackdelar med en shuntresistans placerad på source. Om strömmen över motorn blir t.ex 20A, kommer spänningen över resistansen bli 2V, vilket gör att gate-source-spänningen bara blir 3V, och det räcker nog inte för att få transistorn att leda.
EDIT2: 0,1ohm shunt är för stort för den här motorn. Redan vid nominell ström på 9A bildas 7W i shunten.
Nackdelen är att Rds_on varierar stort med temperaturen. Det kan också ses som en fördel eftersom att strömgränsen blir lägre med högre temperatur och skyddar transistorn.
EDIT: jaha, det fanns redan en shuntresistans. 5V-drivning av gaten får en ännu större nackdelar med en shuntresistans placerad på source. Om strömmen över motorn blir t.ex 20A, kommer spänningen över resistansen bli 2V, vilket gör att gate-source-spänningen bara blir 3V, och det räcker nog inte för att få transistorn att leda.
EDIT2: 0,1ohm shunt är för stort för den här motorn. Redan vid nominell ström på 9A bildas 7W i shunten.
Senast redigerad av bearing 26 april 2010, 23:02:21, redigerad totalt 1 gång.
Re: Elcykelprototyp
Leon23: Visa oss lite bilder på elektroniken!.
Parallellkoppla gärna flera mosar, så ska nog bygget stå pall för lite tuffare körning!.
Det är häller aldrig fel med några rejäla kondensatorer mellan jord & Motorns + så nära mosen /arna som möjligt!.
Även jag förespråkar att öka gatespänningen, så sjunker mosarnas resistans & mindre effekt går till spillo.
Helt rätt bearing. Mosen kommer då att vara halvöppen & utväckla värme så att den grillar ihjäl sig själv!.
Leon23: Om du nu måste köra med 5V, så ta bort resistorn.
Parallellkoppla gärna flera mosar, så ska nog bygget stå pall för lite tuffare körning!.
Det är häller aldrig fel med några rejäla kondensatorer mellan jord & Motorns + så nära mosen /arna som möjligt!.
Även jag förespråkar att öka gatespänningen, så sjunker mosarnas resistans & mindre effekt går till spillo.
Helt rätt bearing. Mosen kommer då att vara halvöppen & utväckla värme så att den grillar ihjäl sig själv!.
Leon23: Om du nu måste köra med 5V, så ta bort resistorn.
Re: Elcykelprototyp
Vad glad jag blir för snabba svar. Blir mycket roligare att jobba då
Dessvärre hittade jag inte felet på experimentkortet som brann upp i torsdags. Tänkte fortsätta felsöka imorgon.
Fagge: Jag vet inte om jag vågar visa bilder på den nuvarande elektroniken, det är så pinsamt
Hur fungerar parallellkopplade fettar kontra en singel? Fördelar/nackdelar?
Som det är nu använder jag ju ett 36V batteri och en switchregulator för att få ner spänningen till 5V logiknivå. Drivkretsen i sig klarar upp till ca 20V, datablad: https://www1.elfa.se/data1/wwwroot/asse ... 362601.pdf dock ser jag att vid laddning av kapacitiva laster, typ mosfet?, blir värmeutvecklingen P = Cload * Vdd^2 * freq. Kan tänka mig att den blir ganska varm runt 10V och över, samt att jag måste då lägga till en ytterliggare switchregulator på kortet (som redan börjar på bli grötit)
Det är inte bra att fetten har en Gatespänning på 5V men hittils har den klarat sig ändå väldigt bra(ljummen vid normal körning) Hade inte ens på kylflänsen när den brann upp, men då var det full gas med rotorn stilla. Är mer inne på att försöka begränsa det via mjukvara, har inte bestämt mig än.
Bearing & Rocky: Rds_on borde man kunna använda som shuntresistans till strömmätning. Att jag inte har tänkt på det innan? Upplösningen kommer dock inte bli något vidare. 0.011Ohm *max 10 A blir ju 0.11V. Kan dock vara värt att mäta upp i labbet.
För att få en cykel att klassas som laglig måste den tillföra effekt när man själv trampar. Vad tror ni om att uppskatta trampandet genom att mäta strömmen som går genom motorn? Tanken är att det är mindre ström och därmed moment som går genom motorn när man själv trampar. Då slipper jag även ha trådtöjningsgivare och någon form av trådlös sensor på tramporna.
/Oscar
Dessvärre hittade jag inte felet på experimentkortet som brann upp i torsdags. Tänkte fortsätta felsöka imorgon.
Fagge: Jag vet inte om jag vågar visa bilder på den nuvarande elektroniken, det är så pinsamt
Hur fungerar parallellkopplade fettar kontra en singel? Fördelar/nackdelar?
Som det är nu använder jag ju ett 36V batteri och en switchregulator för att få ner spänningen till 5V logiknivå. Drivkretsen i sig klarar upp till ca 20V, datablad: https://www1.elfa.se/data1/wwwroot/asse ... 362601.pdf dock ser jag att vid laddning av kapacitiva laster, typ mosfet?, blir värmeutvecklingen P = Cload * Vdd^2 * freq. Kan tänka mig att den blir ganska varm runt 10V och över, samt att jag måste då lägga till en ytterliggare switchregulator på kortet (som redan börjar på bli grötit)
Det är inte bra att fetten har en Gatespänning på 5V men hittils har den klarat sig ändå väldigt bra(ljummen vid normal körning) Hade inte ens på kylflänsen när den brann upp, men då var det full gas med rotorn stilla. Är mer inne på att försöka begränsa det via mjukvara, har inte bestämt mig än.
Bearing & Rocky: Rds_on borde man kunna använda som shuntresistans till strömmätning. Att jag inte har tänkt på det innan? Upplösningen kommer dock inte bli något vidare. 0.011Ohm *max 10 A blir ju 0.11V. Kan dock vara värt att mäta upp i labbet.
För att få en cykel att klassas som laglig måste den tillföra effekt när man själv trampar. Vad tror ni om att uppskatta trampandet genom att mäta strömmen som går genom motorn? Tanken är att det är mindre ström och därmed moment som går genom motorn när man själv trampar. Då slipper jag även ha trådtöjningsgivare och någon form av trådlös sensor på tramporna.
/Oscar
Re: Elcykelprototyp
Använder du en shuntresistans nu, eller inte?
Temperaturberoendet är som sagt nackdelen med att använda RDS-on. Vid drygt 100 °C är resistansen dubblerad, vilket gör att strömgränsen halveras.
Temperaturberoendet är som sagt nackdelen med att använda RDS-on. Vid drygt 100 °C är resistansen dubblerad, vilket gör att strömgränsen halveras.
Re: Elcykelprototyp
Shuntresistansen är nu borttagen (men allt annat är kvar) Dvs ett RC filter med 1k motstånd i serie med drain (och 0.1uF kondning) kopplad till en analog ingång till uC och en zenerdiod för extra skydd.
/Oscar
/Oscar
