Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 nov]

[Rocky_AL]

Kände att jag slappade för mycket, så när jag hittade en 800w, 36V elmotor på http://www.el-scooters.se så kunde jag inte låta bli att köpa.

För att reglera motorn så ska jag använda pwm och mosfetar.
Har suttit och valt bland olika mosfetar och hittat dessa två som verkar fungera:
1.IRFB3006PBF
# Voltage, Vds Typ:60V
# Current, Id Cont:270A
# On State Resistance:2.1mohm

2.IRFP3077PBF
# Voltage, Vds Typ:75V
# Current, Id Cont:120A
# On State Resistance:2.8mohm

Det lutar åt alternativ nr. 2 då den har en större kapsel, tål lite högre spänning och är billigare, dock så har den högre resistans.
Tänkte parallellkoppla 4st mosfetar.

För att ta bort spikar m.m. från från motorn, så tänkte jag sätta några av dessa dioder över motorn:
STTH6004W
# Voltage, Vrrm:400V
# Current, If AV:60A
# Current, Ifsm:60A
# Typ Reverse Recovery Time, trr:66ns
# Voltage, Vf Max:0.83V

Även här tänkte jag parallellkoppla 4st kapslar.
Ser valen bra ut?
Behövs det fler dioder?
Har ingen vana alls vid så här stora strömmar, så alla tips är välkomna.

Edit: pwm-frekvens har jag inte valt än, men det blir väl någonstans kring 4-10kHz.

[Rocky_AL]

Nu har jag även lyckats fixat fram ett kopplingsschema.



switchande krets som gör om batterispänningen till ca 16.6V.
denna ska mata gatedrivern.



Här är själva pwm-kretsen som är baserad på en pic16f688.



och här är mosfetarna och dioderna.



Hittade även en bild på motorn.

[Fagge]

En gate resistor i serie med varje mos är väl att föredra.

[Illuwatar]

Och någon form av överströmsskydd skadar inte heller...

[Rocky_AL]

Hmmm, trodde inte att mosfetar behövde något motstånd på gaten. För de har väl bara en kapacitans som man vill ladda så snabbt som möjligt.
Eller kan man ladda en gate för snabbt?
Vad är ett bra värde på gateresistor?

[vfr]

Nja. Inte för snabbt egentligen. Men om du laddar på utan gatemotstånd, så blir strömmen väldigt hög tack vare kapacitansen.

[Rocky_AL]

ok, kollade lite mer i mosfetens datablad och fann att kapacitansen var lite under 10 000pF och gateresistansen var 1.2Ω
Så enligt standardformel för laddning av kondensator så skulle strömmen bli som högst ca 13A vid laddning av en mosfet.
Så en resistor på 30~50Ω i serie med varje gate borde väl vara i rätt storleksordning då?

edit: såvida jag inte glömt något då. Frekvensen spelar väl iofs in, men så små kapacitanser borde laddas upp tillräkligt snabbt ändå.

[Fräsen]

"borde laddas upp tillräkligt snabbt ändå."

Är det inte det som är problemet?

90% av spänningen vid tiden 0.0001 (10kHz) och 10 nF ges av 4300 ohm... Fast det låter ju galet mycket.

[Rocky_AL]

Jag tror att vfr syftade på att det blir orimligt stora strömmar utan gatemotstånd.
Den gatedriver jag valt klarar 2A kontinuerligt, och den matas med ca 16.6V.

utan gateresistor skulle strömmen vara över 13A precis i början av uppladdningen av gaten, vilket är aldeles för mycket.
Men med bara en liten extra resistans på 30~50Ω så blir laddningsströmmen aldrig större än ca 0.5A.

[persika]

Rocky_AL: Även här tänkte jag parallellkoppla 4st kapslar (diod STTH6004W)

Man ska inte parallell-koppla dioder direkt med varandra.
Diodererna kan ha lite olika spänningsfall, och då kommer den diod med lägst spänningsfall att få mest ström genom sig.

[bearing]

Synkron likriktning kanske vore nått. Bättre verkningsgrad och möjlighet till regenerativ broms.

[Rocky_AL]

bearing: Synkron likriktning blir nog för krångligt för mig just nu. T.ex. hur man ska få rätt utspänning till batteriet och hur man hanterar batterier som redan är full osv.
Det får nog vänta till version 2.

persika: Av de andra elmotorprojekt jag har sett här på elektronikforumet så ska det vara ok att parallellkoppla dioder. T.ex. fagges elcykel här på forumet. Den hade 6st parallellkopplade dioder.
Hur ska man annars få den strömtålighet man är ute efter?

[victor_passe]

man kan ha ett litet motstånd i serie med varde diod.
Och med litet menar jag så klart inte ett fysiskt litet.

[Rocky_AL]

kan tillägga att dioderna kommer att sitta på ett gemensamt kylelement, så de kommer att hålla ungefär samma temp.

Edit: Hittade den här dioden, den klarar minst lika mycket som de andra 4 tillsammans:
240U80DPBF
DIODE, STANDARD, 240A, 800V
Diode Type:Standard Recovery
Voltage, Vrrm:800V
Current, If AV:320A
Current, Ifsm:4500A
Voltage, Vf Max:1.33V
Max Junction Temperature, Tj:180°C
Operating Temperature Range:-40°C to +180°C
Case Style:DO-9
No. of Pins:2
Current, Ifs Max:4700A
Diode Polarity:Cathode to Stud
Forward Voltage:0.83V
Thread Size:3/4"-16UNF-2A

[rysshack.se]

Edit: Hittade den här dioden, den klarar minst lika mycket som de andra 4 tillsammans:
240U80DPBF

I databladet verkade den inte vara gjord för speciellt höga frekvenser.........
Håller på och bygger på en elcykel oxå, och funderar något fruktansvärt vilken frihjulsdiod som kan passa.

Motorn jag har är 24 V specad för 2kW kontinuerlig drift.
Så rätt höga strömmar.