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IR2104 高惻驅動失敗

答題得分者是:阿信
nfoostf
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#1 引用回覆 回覆 發表時間:2010-06-21 13:10:28 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱
各位好!
想請問一下
我用ir2104做了一個馬達驅動電路
如下

參考如下
http://218.16.124.207/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=755194&bbs_page_no=1&search_mode=4&search_text=shuen729&bbs_id=9999

還有波型
Photobucket">
其中
vcc=15.8v
vs = 43.7v
這個電路lay完後我用兩馬達試過
一顆24v 90w
一顆42v 90w
兩顆的阻抗都在2.多歐姆
使用時24v馬達驅動正常
但在驅動42v馬達就出問題了
不知為什麼一直在上橋的部份一直驅動失敗
vt1的g不能維持導通
就像示波器所示的
每次都會波形會上昇但都不能維持住
我試過自舉電容從0.1u到100uf都沒有用
只有在pwm在30%以下才會正常
我在站上還有網路上找了許多資料都不能解決問題

驅動信號在上橋部份in是恆high 下橋部份in則是與sd反向的


還有上橋的pwm的low部份總是不能拉到0這樣正常嗎?
謝謝!!

------
HI
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nfoostf 重新編輯於 2010-06-21 13:13:53, 註解 無‧
nfoostf 重新編輯於 2010-06-21 13:14:53, 註解 無‧
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#2 引用回覆 回覆 發表時間:2010-06-23 11:43:28 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱
能否請各位給個方向
還有PWM = LOW時HO無法下拉到地是否正常?
謝謝!!
------
HI
阿信
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#3 引用回覆 回覆 發表時間:2010-06-24 13:20:11 IP:114.32.xxx.xxx 訂閱
>PWM = LOW時HO無法下拉到地是否正常?
當然不正常!

/SD是shutdown暫停輸出,工作時應持續為High!
但你的/SD卻是輸入PWM波形@@~

用真值表分析,這是反邏輯,
EN1為致能,工作時保持為High。
IN1經U4A反相後給U2-IN。
IN2經U4B反相後給U1-IN。
U4C為保護,當兩個輸入都為High時,啟動shutdown。

正常的工作波形,
正轉:EN1:High,IN2:High,IN1:PWM 0%:馬達全速、50%半速、100%停止
反轉:EN1:High,IN1:High,IN2:PWM 0%:馬達全速、50%半速、100%停止
剎車:EN1:High,IN1:High,IN2:High。
釋放:EN1:Low或EN1:High,IN1:Low,IN2:Low。

自舉電容請用10uF

阿信~
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阿信 重新編輯於 2010-06-24 13:25:02, 註解 無‧
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#4 引用回覆 回覆 發表時間:2010-06-25 10:03:39 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱

===================引 用 阿信 文 章===================
>PWM = LOW時HO無法下拉到地是否正常?
那請問一般是什麼原因!有辦法解決嗎?

/SD是shutdown暫停輸出,工作時應持續為High!
這樣做有問題嗎?
因為在導通的時候HIGH SIDE的IN 是恆HIGH
LOWSIDE的IN是PWM
我需要在IN為HIGH的時候把PWM關掉
而依邏輯電路而言LOWSIDE的PWM和PWM是反向的
剛好符合需求所以可以正常輸出
這有什麼邏輯或其他方面的錯誤嗎?

用真值表分析,這是反邏輯,
EN1為致能,工作時保持為High。
IN1經U4A反相後給U2-IN。
IN2經U4B反相後給U1-IN。
U4C為保護,當兩個輸入都為High時,啟動shutdown。

正常的工作波形,
正轉:EN1:High,IN2:High,IN1:PWM 0%:馬達全速、50%半速、100%停止
反轉:EN1:High,IN1:High,IN2:PWM 0%:馬達全速、50%半速、100%停止
剎車:EN1:High,IN1:High,IN2:High。
釋放:EN1:Low或EN1:High,IN1:Low,IN2:Low。
我研究了一下依版主所說的輸入
那以正轉來說導通時
是不是高端ho和lo的開關與pwm同步
而低端則一直打開?

自舉電容請用10uF
10u我有用過但是不行我一直試到100uf
等我依板主説的邏輯在試一次
還有我發現把VCC和COM的電容加大
可以使電路在一定電壓以下不會失效
但不清楚原因

謝謝!
------
HI
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阿信 重新編輯於 2010-06-25 23:00:18, 註解 無‧
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#5 引用回覆 回覆 發表時間:2010-06-25 12:11:38 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱
謝謝板主
依你說所說的改變input 邏輯狀態
目前已經能正常作動了
不過還有幾個問題

1.高端輸出突波 :
在每一次的導通總會有一個高達146v的突波電壓
這是什麼原因呢?


2.mosfet溫度偏高 :
目前測試的結果除了低端的導通mos微溫以外
其它三顆mos都有明顯的溫昇現像
溫度在40~50度上下
而以沒有電流 流過的下端mos溫度最高(50左右)
我的
vcc電壓15.6v
vs電壓是42v
電流0.2~0.4a
pwm頻率 8k
自舉電容為 2.2uf 鉭質電容

------
HI
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nfoostf 重新編輯於 2010-06-25 12:16:12, 註解 無‧
阿信
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#6 引用回覆 回覆 發表時間:2010-06-26 00:18:08 IP:122.146.xxx.xxx 訂閱
我研究了一下依版主所說的輸入
那以正轉來說導通時
是不是高端ho和lo的開關與pwm同步
而低端則一直打開?

請注意左右都有MOSFET!
H橋有四顆MOSFET,
左側Hi:VT2,Lo:VT4,
右側Hi:VT1,Lo:VT3。
當正轉,輸入信號為 : EN1:High,IN2:High,IN1:PWM
此時,VT4(R3)的電壓與IN1:PWM同相,微溫;
VT2(R1)的電壓與IN1:PWM反相,微溫;
VT3(R4)持續為High,較高溫;
VT1(R2)持續為Low,低溫。


自舉電容請用10uF
10u我有用過但是不行我一直試到100uf
等我依板主説的邏輯在試一次
還有我發現把VCC和COM的電容加大
可以使電路在一定電壓以下不會失效
但不清楚原因


VCC是必須要有一顆大電容100uF以上,
功率愈高,這顆電容要愈大!


1.高端輸出突波 :
在每一次的導通總會有一個高達146v的突波電壓
這是什麼原因呢?


馬達本身也是發電機,
當它在轉動時,會切割磁力線,產生電場,
也就是反電動勢(BEMF),
轉速愈高,反電動勢愈大。

反電動勢是以電流的型態表現,
轉換成電壓時,
依歐姆定律V=IR,V為反電動勢電壓,I為反電動勢,R為迴路電阻。

當使用電源供應器供電時,
其逆向是不導通的,迴路電阻大,
這就造成電流無處釋放,電壓也就上升了!

解決之道是:
1.使用電池供電(必須加上保險絲),其本身迴路電阻很小,
可吸收反電動勢。
2.使用且具反向電流吸收功能的電源供應器。
3.製作模擬電池,也就是電源供應器與電子負載合體。

四顆MOSFET上要反向並聯schottky diode。

VCC電容要加至少100uF,自舉電容要用10uF~22uF。


2.mosfet溫度偏高 :
目前測試的結果除了低端的導通mos微溫以外
其它三顆mos都有明顯的溫昇現像
溫度在40~50度上下
而以沒有電流 流過的下端mos溫度最高(50左右)
我的
vcc電壓15.6v
vs電壓是42v
電流0.2~0.4a
pwm頻率 8k
自舉電容為 2.2uf 鉭質電容
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阿信 重新編輯於 2010-06-26 07:22:31, 註解 無‧
阿信
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#7 引用回覆 回覆 發表時間:2010-06-26 08:27:05 IP:122.146.xxx.xxx 訂閱
依歐姆定律V=IR,V為反電動勢電壓,I為反電動勢電流,R為迴路電阻。

如果將馬達換成電阻,則不會有任何反電動勢。

反電動勢要吸收,否則可能損壞電源供應器或MOSFET。

模擬電池,可使用電源供應器並聯電子負載,
電源供應器設42V,電子負載設42.1V。

或是參考
http://www.dzjs.net/html/dianziDIY/2007/0208/1567.html
電池模擬仿真電路

溫度:
MOSFET內阻約23mΩ,流過1A電流時,產生W=I*I*R=1*1*0.023=0.023W,
流過3A時,W=I*I*R=3*3*0.023=0.207W,
流過10A時,W=I*I*R=10*10*0.023=2.3W。

一般TO220包裝,在不加散熱片時,只能承受約1W功率,
會發熱是正常的,真正工作時,需加上散熱片。

阿信~
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阿信 重新編輯於 2010-06-26 08:37:07, 註解 無‧
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#8 引用回覆 回覆 發表時間:2010-07-01 10:24:59 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱
謝謝阿信版主!

突波問題昨天解決了
我LAY了一塊新的版子就好了
這是我新畫的電路圖
除了ZENER和10K下地沒接
以及邏輯閘部分還是用NAND邏輯外
我目前用的版子就是這樣的配置了



還有幾個問題想問一下
1.為什麼自舉電容要用到10UF呢
我用公式算的話也不到1UF所以我本來打算用1UF的
2.版主說的100UF指的事用在VCC端還是用在10~20V端
我在網路上看到的IR2110的範例好像都沒用到這麼多
3.在板子上我的GATE閘電源和IR用的電源都是317轉出來的
GATE為3.4V可是我只要把控制信號接上就會有1.1V的壓差
控制信號為也為3.4V左右這是甚麼原因呢?
謝謝!!

------
HI
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nfoostf 重新編輯於 2010-07-01 10:39:13, 註解 無‧
阿信
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#9 引用回覆 回覆 發表時間:2010-07-02 09:27:45 IP:114.32.xxx.xxx 訂閱
1.D13,是參考那個電路?
2.U4C,建議要放回!
3.D7 D14不可接地! 要接馬達!
4.D3 D4 D5 D6,有點怪!
5.100uF我是指馬達電源,
也就是C13。
6.突波應是控制信號的問題!
7.自舉電容必須在整個高端MOS導通時,
一直保持在10V以上電壓。
8.>在板子上我的GATE閘電源
這個問題我聽不懂!
你有幾個電壓源?
VCC:馬達,15V:IR2104,5V:TTL Logic ?
nfoostf
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#10 引用回覆 回覆 發表時間:2010-07-03 13:13:16 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱

===================引 用 阿信 文 章===================
1.D13,是參考那個電路?
加這顆二極體是因為之前的版子上馬達的突波會打壞LM317
才加上這顆來限制回衝的電壓
這樣子對電路會有什麼影響嗎?

2.U4C,建議要放回!
請問放回的意思是?
我現在換成AND閘所以U4C暫時沒用了
3.D7 D14不可接地! 要接馬達!
了解
一下子忘記了應該要相對於vs

4.D3 D4 D5 D6,有點怪!
這是參考網路上看到的2110的電路
說是加速g端電壓回流加快開關速度

5.100uF我是指馬達電源,
也就是C13。
了解
6.突波應是控制信號的問題!
7.自舉電容必須在整個高端MOS導通時,
一直保持在10V以上電壓。
8.>在板子上我的GATE閘電源
這個問題我聽不懂!
你有幾個電壓源?
VCC:馬達,15V:IR2104,5V:TTL Logic ?
目前是 馬達vcc 42v or 24v
ir2104 12v
TTL IC 3.3V
輸入TTLIC控制信號電壓 3.3V
我的意思是說當我吧控制信號電壓加在TTLIC時
當我把電源供應器打開還沒開始加上電源時
就有一個1.1V的電壓在電源供應器上顯示

謝謝!!!!
------
HI
nfoostf
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#11 引用回覆 回覆 發表時間:2010-07-07 18:10:36 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱
各位好
請問一下
我又做了一塊板子
電路如下


不過在這塊板子上ho端的輸出突波又出現了
這個突波出現在整個ho和vcc端
之前版主說過是控制信號的問題
是指那一部分呢?
有辦法避免嗎
這會跟layout有關嗎
謝謝!!!
------
HI
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nfoostf 重新編輯於 2010-07-09 12:35:28, 註解 無‧
nfoostf
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#12 引用回覆 回覆 發表時間:2010-07-12 14:45:53 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱
重新修改一下
===================引 用 nfoostf 文 章===================
謝謝板主
依你說所說的改變input 邏輯狀態
目前已經能正常作動了
不過還有幾個問題

1.高端輸出突波 :
在每一次的導通總會有一個高達146v的突波電壓
這是什麼原因呢?
這個突波我用示波器量測時是相對於GND的
在VGS端本身是沒有的




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HI
nfoostf
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#13 引用回覆 回覆 發表時間:2010-07-19 18:01:45 IP:59.126.xxx.xxx 訂閱
問題已經解決了
之前濾波電容是放在VCC到MOSFET的二極體前端
所以並沒有發揮作用
把它換到二極體與MOSFET之間就好了
------
HI
系統時間:2017-10-21 21:51:04
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