PWM por encima de 16v para el control de velocidad? ¿Funcionará?

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Recientemente ordené 1 x VNH3SP30 Motor Driver Carrier MD01B

Acabo de leer las tablas y se encuentra a continuación diciendo sobre el pwm,

VNH3SP30 and VNH2SP30 Comparison:   VNH3SP30        VNH2SP30
Operating supply voltage (Vcc)      5.5 - 36 V*     5.5 - 16 V
Maximum current rating              30 A            30 A
MOSFET on-resistance (per leg)      34 mΩ           19 mΩ
Maximum PWM frequency               10 kHz          20 kHz
Current sense                       none            approximately 0.13 V/A
Over-voltage shutoff                36 V*           16 V minimum (19 V typical)
Time to overheat at 20 A**          8 seconds       35 seconds
Time to overheat at 15 A**          30 seconds      150 seconds
Current for infinite run time**     9 A             14 A

* Especificación del fabricante. Según nuestra experiencia, las corrientes de disparo hacen que la operación de PWM sea poco práctica por encima de 16 V.

** Los resultados típicos son el uso del transportador del motor de Pololu con un ciclo de trabajo del 100% a temperatura ambiente.

¿Esto significa que si quiero PWM (variar la velocidad) de los actuadores de 24 V bajo carga, funcionará correctamente con esta placa VNH3SP30? o va a 'saltar' voltaje y no funciona ¿Cómo / Qué recomendarías por favor?

Gracias de antemano, Galen

    
pregunta Kevin Vermeer

3 respuestas

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La corriente de disparo se refiere a la condición en la que ambos conmutadores / MOSFET en un lado del Puente H están encendidos simultáneamente. En condiciones normales, el puente en H se encuentra en una de las siguientes condiciones:

Sinembargo,siambosinterruptoresdeunladoestánencendidossimultáneamente,puedefluirunagrancorriente(solo34mΩporpata,¿recuerdas?),loquesueleserdestructivo.Noestoysegurodeporquéambosconmutadoresestaríanencendidos.¿Posiblementeunproblemaconlacapacitanciadelapuertayeltiempodeconmutación?

La hoja de datos dice que el pin de PWM es:

  

Pin de entrada controlado por voltaje con   Histéresis, compatible con CMOS. Puertas de   FET de lado bajo son modulados por el PWM   señal durante su fase ON permitiendo   Control de velocidad del motor.

Es posible que tenga mejor suerte con voltajes más altos si modula el PWM de modo que se centre en los impulsos ON:

Motor on:     ----    ----     --      --
S-Left-Top__/------\________/------\________  
S-Rght-Bot___/----\___________/--\__________
S-Rght-Top__________/------\________/------\
S-Left-Bot___________/----\___________/--\__  

Pero definitivamente querrás mirar con mucho cuidado las Figuras 4, 5 y 6 de esa hoja de datos.

    
respondido por el Kevin Vermeer
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¿Es posible que el autor de esta hoja de datos diga "corriente de retorno" en lugar de "corriente de disparo"?

Durante el tiempo de "encendido" del PWM, dos transistores están encendidos y calentándose: la corriente fluye desde la batería a través de un transistor de lado alto a través del motor a través de un transistor de lado bajo a tierra.

Durante la banda muerta, los otros dos transistores fluyen a través de ellos y se calientan, aunque los cuatro transistores estén apagados. La inductancia parásita del motor hace que la corriente fluya desde el suelo a través del diodo de protección interno de un transistor del lado bajo a través del motor a través del diodo de protección interno de un transistor del lado alto a la batería.

De modo que la inductancia parásita hace que el voltaje en cada uno de los dos transistores originales (que se apagaron recientemente) sea un voltaje significativamente más alto que el voltaje de la batería.

La clasificación de bloqueo de voltaje de un transistor se aplica al voltaje real a través de los pines del transistor (que durante el retorno es significativamente más que el voltaje de la batería). Por lo tanto, para mantener el transistor dentro de su clasificación, es decir, para evitar que el transistor se autodestruya, el voltaje de la batería puede ser significativamente menor que la clasificación del transistor.

Por desgracia, prácticamente todos los fabricantes de controladores de controladores de motor simplemente copian la clasificación de bloqueo de voltaje de un transistor directamente en su anuncio. Se usa como un número de marketing porque suena más grande y más impresionante que el voltaje de la batería actual que realmente puede usar con él.

    
respondido por el davidcary
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Si tiene el control total de los cuatro transistores que comprenden el puente H, puede mitigar los disparos dejando una banda muerta en las señales de control. Lo que esto significa es que, para ambos lados del puente, antes de que active un controlador del lado alto, apague el controlador del lado bajo y deje que transcurra un poco de tiempo. Lo mismo ocurre con apagar el lado alto y con el lado bajo.

La razón por la que haría esto es que los tiempos de encendido y apagado son asimétricos. Por lo general, un dispositivo tarda un poco más en apagarse que en encenderse. Si intenta cambiar simultáneamente un lado del puente de unidad alta a unidad baja (o al contrario), habrá un breve intervalo de tiempo durante el cual ambos dispositivos se conducirán parcialmente, y esto Permite que grandes corrientes fluyan directamente entre los rieles de suministro, calentando los transistores en el proceso. Para una mayor eficiencia y una vida útil más larga de los componentes, usted quiere mantener solo un transistor en un lado completamente conductor, el otro completamente no.

El efecto se ve agravado por voltajes más altos por la ley de ohm; más voltaje significa más corriente, y el calentamiento en los transistores es, en consecuencia, peor. El efecto también se agrava por las altas frecuencias de conmutación. Cada vez que se invierte la polaridad, se produce una pequeña ráfaga de corriente de disparo. Con unos pocos cientos de Hz y menos de 12 V, no vale la pena preocuparse demasiado. Un controlador industrial que funciona a más de 300 voltios de bus y 10kHz pwm definitivamente tiene una preocupación. Fwiw, los tiempos de banda muerta de 1 a 2 microsegundos son suficientes para garantizar que no se produzca el disparo directo.

    
respondido por el JustJeff

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