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Ponte H per motore DC 24V-20A

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto Utentemarcosystem » 21 ago 2017, 0:00

Carissimi amici, questo è il mio primo argomento in questo fantastico Forum.
Non so se devo prima presentarmi in un'altra area o se posso gia chiedere il vostro aiuto.
Nel caso in cui sto sbagliando qualcosa... ditemelo e provvedo :D

Ciò che chiedo è questo:
Ho acquistato un motore brushed, 24 V, 15A corrente nominale (S1), 20A corrente in S2.
Voglio far ruotare il motore in entrambi le direzioni attraverso un segnale PWM.
Ho gia preparato un piccolo sketch e programmato il mio Arduino UNO (Atmega328P-PU).
Ho gia costruito un prototipo di PONTE H, utilizzando n°2 BTN7960 (piu i vari elementi passivi sulla PCB) montati su appositi dissipatori e relativa ventola di raffreddamento.

Lo sketch funziona così: alla partenza la velocità inzia ad incrementare fino a raggiungere la velocità massima per poi rallentare fino a fermarsi, poi il motore inizia a ruotare in senso inverso incrementando la velocità fino a raggiungere la velocità massima e così via in loop...
E tutto funziona perfettamente...e i BTN rimangono freddi.. :-)

Poi ho modificato lo sketch in maniera tale da partire alla massima velocità (duty cycle 100%) e arrestarsi da 100% a 0% immediatamente...
E tutto funziona perfettamente e i BTN rimangono freddi anche in questa circostanza... :D

Ma adesso arrivano le dolenti note:
Ho modificato lo sketch in maniera da poter invertire la rotazione attraverso un potenziometro..il motore funziona correttamente e ruota in un verso quando il potenziometro da 5K si trova tra i valori 2,6K e 5K, e ruota nel vorso opposto quando il potenziometro si gtrova tra i valori 2,4K e 0K.
Ma ogni volta che al motore faccio fare inversioni di marcia piu violente.... mi saltano i BTN.
Ho gia provveduto a saldare in parallelo ai BTN n°4 diodi di ricircolo ma..purtroppo i ritorni di corrente che si sviluppano sono distruttivi (parliamo di un motore che ruota a 3000 giri/minuto).

Questo è la sintesi di ciò che ho verificato.
Cosa potrei adoperare affinchè i ritorni di corrente non vadano a danneggiare i BTN?
Se vi occorrono altre info.. ditemi pure.
Ho bisogno del vostro aiuto.
Grazie
Marco
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[2] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 21 ago 2017, 0:32

marcosystem ha scritto: ...Se vi occorrono altre info.. ditemi pure....

:-) Per prima cosa direi che serve lo schema elettrico della tua realizzazione che disegnerai con FidoCadJ e inserirai secondo le regole del forum (che se non lo hai già fatto ti invito a leggere) e il codice (insomma, lo sketch modificato) che stai usando, codice che inserirai tra i tag che compaiono cliccando sul pulsante "Code" che trovi tra i pulsanti "virtuali" sopra allo spazio per scrivere i post; se clicchi su "Help", che trovi tra le scritte ipertestuali in alto in ogni pagina si apre un menù a tendina in cui troverai tutte le info utili al corretto uso del forum ;-) ;
per presentarsi ci sarebbe la sezione "Annunci, ricerche e presentazioni" del forum... però io p. es. a suo tempo non lo feci poiché avevo frainteso il significato di "presentazioni" ( :mrgreen: ), scrissi direttamente il mio primo post esattamente come hi fatto tu e pare che fino ad ora nessuno mi abbia rimproverato per questo...
benvenuto e buona permanenza (e buon rispetto delle regole del forum... ). O_/
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[3] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 21 ago 2017, 7:32

marcosystem ha scritto:un segnale PWM

Intanto sarebbe da specificare se il PWM è del tipo "magnitudo" o del tipo "locked anti-phase" cioè se durante il semiperiodo OFF il motore resta appeso o viene alimentato con polarità invertita (dopo il relativo dead-time), comunque secondo me il problema non è lì. Direi che occorra una sonda di corrente e qualcosa, hardware o software, che riduca istantaneamente il duty cycle in modo da limitare la corrente
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[4] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto Utentemarcosystem » 21 ago 2017, 9:53

Ciao e grazie in anticipo :-)
Ho appena installato fidocad e sto procedendo a fare lo schema che vi allegherò appena sarà pronto.
Nell'attesa rispondo a EcoTan dicendo che nel ponte arrivano 1 PWM, 2 ENABLE e che da come funziona...credo quasi certamente che il PWM è del tipo "magnitudo" perché agendo sul potenziomentro da 5K ottengo questo:

- ruotando da 2,6K a 5K...il motore inizia a ruotare piano in un senso fino a raggiungere la velocità massima a 5K
- ruotando da 2,4K a 0K...il motore inizia a ruotare in senso opposto fino a raggiungere la velocità massima a 0K
- portando il potenziometro perfettamente a 2,5K, il motore è fermo

I due Enable che arrivano da Arduino, assumono i seguenti valori:

- con il potenziometro fermo a 2,5K entrambi gli Enable hanno valore 0V
- se ruoto il potenziometro da circa 2,6 a 5K l'Enable1 assume valore 0V, l'Enable2 assume valore 5 V
- se ruoto il potenziometro da circa 2,4 a 0K l'Enable1 assume valore 5 V, l'Enable2 assume valore 0V
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[5] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto Utentemarcosystem » 21 ago 2017, 21:32

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[6] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 21 ago 2017, 22:40

Personalmente apprezzo che tu abbia fatto lo schema ma non condivido di schematizzare l'interno di un modulo integrato come se sapessimo esattamente quello che c'è dentro (e infatti le incompletezze non mancano).
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[7] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 22 ago 2017, 0:13

:-) E' nota la mia incompetenza in materia :mrgreen: ma da una occhiata alle AN del datasheet del BTN7960 azzarderei che il problema possa dipendere dal fatto che la repentina "inversione di marcia", in assenza di adeguata protezione, si ripercuota sulla alimentazione degli integrati generando una inversione di polarità della stessa :roll: O_/
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[8] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto Utentemarcosystem » 22 ago 2017, 8:19

Ciao ragazzi, scusatemi per lo schema allegato ieri.
Purtroppo sono nuovo del forum e non so quindi come muovermi.
Tra l'latro...ho soltanto ieri installato fidocad, non sapevo usarlo e ho tirato fuori uno schema di base di cio che sto usando io e cioè:

- n° 2 semiponti integrati (n°2 BTN7960)
- principio di funzionamento del segnale (n°1 PWM, n°2 ENABLE) in modalità S/M

Sto provvedendo a preparare un altro schema per essere piu comprensibile.

E' nota la mia incompetenza in materia ma da una occhiata alle AN del datasheet del BTN7960 azzarderei che il problema possa dipendere dal fatto che la repentina "inversione di marcia", in assenza di adeguata protezione, si ripercuota sulla alimentazione degli integrati generando una inversione di polarità della stessa


Ciao Claudio, esattamente hai azzeccato: il problema della rottura dei BTN7960 si manifesta ogni volta che il motore effettua le repentine inversioni di marcia.
Trattandosi di un motore che gira a 3000 giri/m nelle condizoni di massima velocità...si tratta di inversioni di marcia abbastanza "toste"...anche se esiste nel potenziometro una piccola zona morta, quindi l'inversione non è violenta, ma addolcita...

In allegato lo schema a blocchi e il ponte H dei BTN7960.

A me occorre un circuito di protezione per le extratensioni e i ritorni di corrente
Se vi occorrono altre info ditemi pure.
Apprezzo il vostro aiuto
Grazie mille
Allegati
BTN7960 (Schema ponte H).jpg
BTN7960 (schema ponte H)
BTN7960 (schema blocchi).jpg
BTN7960 (schema a blocchi)
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[9] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto Utentemarcosystem » 22 ago 2017, 8:38

...questo è il mio schema di massima...
Allegati
BTN7960 (mio schema di massima).jpg
Schema si massima utilizzato (ponte H)
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[10] Re: Ponte H per motore DC 24V-20A

Messaggioda Foto Utentemarcosystem » 23 ago 2017, 8:57

Ops... scusate.. non avevo inserito le due connessioni tra i diodi accanto al motore :?
Allegati
BTN7960 (mio schema di massima).jpg
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