Así es como puede hacer frente a esto:

Question

Estoy usando 2 de los siguientes Puente H para controlar 2 x 24V 350W scooter eléctrico de los motores de DC. El poder es de 2 x 12V 12AH SLA baterías en serie.

EDIT: Estos son todo el esquemático y el PCB fotos:

La señal PWM de control de esta H-Puente está bloqueado-en contrafase modo de 40KHz.

Este Puente H funciona muy bien, excepto que sólo cuando el motor frenos y cambios de dirección RÁPIDAMENTE, esto hará que el microcontrolador colgar oweing eléctrica ondas/ruido.

Soy nuevo en H-Puentes y soy incapaz de ver cómo la corriente regenerativa del motor (que se genera cuando el motor se ralentiza y los cambios de dirección) se circula en el circuito. Sería la causa de mi problema? Cómo hacer frente a?

Un amigo mío que los diseños de los circuitos electrónicos sugiere el uso de un 0.1 uF condensador en serie con un alto poder de resistencia (5W) y la conexión entre los terminales del motor, con el fin de absorber la energía generada por el motor cuando funciona como un generador de energía. Alguien ha hecho esto antes?

Agradezco cualquier ayuda de ustedes!

Ah, se me olvidó poner en el esquema, pero C6 y C9 se 1000uF cada uno. La mitad de controlador de puente es IRS2184S. Si desea ver el esquema más claro, por favor, hacer un "Guardar imagen como". Gracias de antemano.

EDICIÓN 17 Nov 2014 Basado en Andy también conocido como s & JonRB respuestas:

Gracias a ambos tanto por sus valiosos consejos. Creo que son poiting mí en la dirección correcta ahora!

I plan para conseguir esta placa de circuito rediseñado, fabricado y probado con resultado actualizado, y estos son los cambios que voy a hacer:

• Desde un PWB de 4 capas no es posible aquí, tengo la intención de utilizar un CHAPUZÓN versión de la micro (pitch=2.54 mm) así que puedo hacer un plano de la tierra alrededor de la micro
• El plano de la tierra de la señal de parte va a ser conectado directamente a la Batería (-) en lugar de a la de la potencia de lado, de modo que la corriente de retorno de la energía que lado va directamente a la batería, en lugar de contaminantes de la señal de lado

Me gustaría escuchar sus comentarios en el siguiente si es posible:

• Si hago el lado de alimentación y de señal de lado en 2 separar los Pcb conectados por unos cables con toma de TIERRA de cada uno de ellos conectado directamente a la Batería ( - ), ¿aún más? Recomendaría usted?
• @RonRB: es el circuito de frenado debe (para que la junta ejecute sin colgar o corrupción de datos)? Supongo que no puede vivir sin él?

Como autodidacta, entusiasta de la electrónica, he estado tirando de mi cabello en este problema desde hace un mes, espero tenerlo resuelto gracias a tu ayuda.

Answer 1

El problema aquí parece derivarse de la mala disposición más que nada. Este ha sido cubierto por Andy aka, pero para complementar lo que estaba escrito, PERO más de un powerCore punto de vista (en lugar de una sensible digital punto de vista, donde un sólido GND plano y la disociación es casi obligatorio...)

El Puente H es alimentado a partir de 24V directamente y devoluciones a través de GND.

El control está alimentado con 5V, 3v3 ... y devoluciones a través de la TIERRA, la misma TIERRA.Esto no tiene que ser un problema HASTA que vea la ruta de la corriente de retorno de la Puente H toma... Algunos de los que va a iniciar la contaminación de la sección digital, especialmente el puente en el extremo derecho (parte superior de la vista), sobre todo teniendo en cuenta que el banco de la vía a través de la parte superior izquierda (en la parte superior de la vista)

Digi y el Poder pueden compartir el mismo 0V, Pero tienes que ser consciente de las corrientes de retorno.

Tres cosas que me gustaría hacer

1. Me gustaría separar claramente el Poder de 0V y el Control de 0V y tiene un único punto de partida cerca del conector
2. Me gustaría introducir un CM choke entre los 24V:GND para producir un 24V_CORE:GND_CORE. esto ayudará a bloquear cualquier HF volver a la sensible sección e igualmente una disposición similar de 24V:GND para producir un 24V_CON:GND_CON. Igualmente considerar la creación de un Pi filtro para ayudar con EMI.
3. Lidiar con la energía regenerativa.

W. R. T. #3 ¿cuál es su carga de inercia? ¿cuáles son sus inercia del rotor? ¿cuál es la desaceleración de las tasas?

Estas tres cosas en conjunción con $\frac{1}{2}J\omega^2$ le dirá qué cantidad de energía que usted necesita para tirar de fuera del sistema. Toda esta energía será objeto de dumping en su DClink (los poco agradable... 10uF capacitancia). Por LO tanto, con $\frac{1}{2}CV^2$ usted sabe lo mucho que su DClink aumentará.

Entonces usted puede decidir qué tareas

1. reducir el límite de corriente - retarda el decel --> intercambio de energía
2. reducir el rotor límite de aceleración - retarda el decel --> intercambio de energía
3. reducir su corriente/velocidad del bucle de ganancias - retarda el decel --> intercambio de energía
4. Introducir un circuito de frenado

Frenado de circuito (edit)

Durante la desaceleración de las máquinas de rotor+carga de inercia, va a ser tirar de la energía fuera del sistema mecánico en el sistema eléctrico.

Ahora usted tiene algunos de los MOSFETS que (por argumento bien) son el cambio en 50nS. Ellos son el cambio de 24V ==> 480 V/us

Al iniciar activamente de freno/regeneración ocurren dos cosas

1. A velocidades más altas que será inicialmente de conmutación de alto voltaje: decir +10V debido a BackEMF & -24V debido a la invertida puente H ==> 680V/us
2. Habrá un intercambio de energía: Mech --> Elec

Esperemos que es #1 que son susceptibles de ser y el diseño alusión a eso. Split 0V avión, además de un CM choke & Tapas (la creación de un filtro Pi) para el control debe mitigar de manera significativa este - asegúrese de que los starpoints es lo suficientemente grande como para atender a la corriente del estator. Igualmente garantizar referencia a consideraciones w.r.t. IRS2184 FET conductor (y el Pin#3 o#de Pin de 5 dependiendo de si tiene 8 o 14pin variante)

#2 es un poco diferente y solo se considera SI usted es incapaz de regeneración en el suministro. Tiene una batería de modo que se le debería permitir. La única complicación vendrá de los cables que conectan la batería a su Powercore.

Digamos que usted está usando 32AWG, 10m vale la pena y retorcida... Este va a tener un montón de inductancia parásita y esencialmente disociar su powerCore de su suministro. Dependiendo de los detalles específicos de su sistema (volver a las inercias y tal), usted puede encontrar su local de la capacitancia es más que suficiente para absorber esta energía con sólo un ligero cambio en el voltaje. Peor de los casos, sin embargo, es que usted tiene un montón de energía para eliminar desde el sistema mecánico y su local DClink se eleva significativamente.

La inductancia parásita en su arnés de energía ahora es un obstáculo y que la tensión local podría elevarse a niveles peligrosos. En estos casos, SI usted no puede reducir la inductancia o no de regeneración, se podría implementar un circuito de freno que podría disipar la energía mecánica en forma de calor en el sistema eléctrico de desechos.

Un simple circuito comparador de que las medidas de la real DClink (es decir, en el Hbridge NO los 24V que viene ). Un simple FET+Resistencia+rueda Libre dide (como la resistencia será inductivo...) para luego picar la DClink entre los voltajes de decir... 35V:28V.

Mi sensación es que son susceptibles a #1 (la diferencia de dv/dt y su diseño actual), pero para la integridad de arriba es una descripción rápida de los resistiva de regeneración.

Answer 2

Este Puente H funciona bien, excepto que sólo cuando los frenos del motor y cambia de dirección RÁPIDAMENTE, esto hará que el microcontrolador se bloquea oweing eléctrica ondas/ruido.

Dado que la imagen de la inversa de la doble cara de la junta que tengo que sugieren fuertemente que es la falta de descenso continuo plano terrenal que está causando este problema y, posiblemente, otros que no han encontrado todavía: -

Lo que usted tiene en su MCU no es una tierra/groundplane pero aparentemente una serie de pistas con bucle de inductancia es decir, actúan como un magnetic pick-up y cuando la gran corriente a través del motor surge (cambio de dirección), los voltajes inducidos en estos bucles "inclinar la balanza" y, muy posiblemente, la causa de su MCU para restablecer y/o molestar a las líneas de alimentación a su MCU en una manera que causa la corrupción de los datos o de la memoria.

Usted puede argumentar que no puede obtener todas las conexiones dentro y fuera de su IO si se hizo un completo plano de la tierra, y me gustaría decir inmediatamente "el uso de un cuatro capas de la junta".

Answer 3

Mira a mí como usted ha arreglado el H-Puentes para permitir, de tal modo que cada lado es impulsado por la inversión del control por el otro lado. Esta inversión está siendo suministrada por el BC817 transistores NPN.

Para ser capaz de controlar sus motores mejor que usted desee reconsiderar su HBridge controles de algunos. La mejor situación es que considerar cuatro controles en el puente de modo que usted puede tener cuatro el control del estado de los cables del motor en lugar de sólo dos. Con cuatro puede permitir momentánea de corto plazo de la conexión de ambos cables del motor a TIERRA o a ambos a +24V. Esto permite una ruta de acceso actual en el que el puente puede básicamente cortocircuito en el motor para apoyar brakeing y la absorción de la energía regenerativa del motor.

El diseño actual con el transistor NPN de los inversores, también es un poco menos que óptima. Un circuito como el que se tienen de 100 a 300 ns retraso y esto hará que el cambio de una dirección a otra a tener un breve momento en el que el Puente H no puede estar en el estado que desea. Usted puede determinar cuánto de un problema de este es cuidadosamente captura de scope alrededor de su puente Fet durante el tiempo de conmutación.

Con H-Puentes siempre quieres dejar algo de tiempo muerto entre el momento en que el transistor superior e inferior de transistores en cada mitad del puente son. Sin tiempo muerto de inserción se puede obtener a través de los casos de picos de corriente a través de la parte superior e inferior de transistores que puede crear enormes picos de corriente que se producen ruidos y el posible malestar de otros circuitos en la placa PCB.

Editar

Veo en sus comentarios anteriores de que está utilizando la IRS2184 la Mitad de controlador de Puente. Echando un vistazo a su hoja de datos veo que este dispositivo al parecer se ocupa de los muertos, el tiempo de conmutación de la mitad del puente. Lo que es bueno.