mise au point d'un h-bridge / debugage

[biduleur34]

Bonjour,
ça fait maintenant plusieur mois que je travaille sur cette carte pour piloté les servo moteur de ma CNC, donné pour 90V 6A.

- Le role de cette carte est de recupere les signaux de sortie codeur en RS485, et les renvoyer vers mon pc.
- en retour le pc à travers un logiciel dedier à ma cnc EMC2 + une carte temps réel genere les signaux PWM et Dir.
-A l'aide d'un comparateur rapide et d'une bascule le montage memorise les defaut en courant.

J'ai construit un proto ce cette carte et apres quelques mos fumés, elle fonctionne mais je ne suis pas satisfait de la mise en oeuvre de mes mosfet "IRF540" + driver "HIP2101"

http://www.intersil.com/data/fn/fn9025.pdf

les diodes de bootstrap sont des diodes ultra rapide.

Le gros de mon soucis est la "fabrication" des dead time pour les mosfets. je ne trouve pas la solution utilisé geniale.

merci de vos conseils.

schema.jpgpcb.JPG
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[Qristoff]

Bonjour,
C'est quoi la référence de ton comparateur ?
D'où provient le signal PWM ?
Il n'y a pas beaucoup de référence composant dans le schéma !

[Qristoff]

Et coté thermique, tes mos n'ont pas besoin de radiateur ?

[biduleur34]

le comparateur est un max9031 le pwm est genere par une carte pci dedier , c'est une mesa 5i20 pour etre exact.
elle delivre le signal pwm reglé a 30khz elle genere aussi le DIR. tous les signaux en provenance du pc sont optocouplé, je n'ai pas posté le schema des optocoupleur.

merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[biduleur34]

non, les mosfet avec ce montage ne sont pas tres chaud,

je souhaite faire un essaye avec un ir2104, mais le courant dispo pour la comutation des mosfet me parai faible.
vous en pensez quoi ?

merci

[biduleur34]

J'ai finalement utilisé des IR2184s pour piloter des IRF640N la tension d'alim est de 70V, j'ai réalisé le pcb mais j'ai pas encore reçu les composant.
que pensez vous de la façon de piloter les mosfet, car j'ai pas d'autre solution pour imposé des dead time.
pour le condensateur en paralelle de la diode sur les gates des mosfet je pense metre de 1nf.
la frequence du pwm est de 30khz, le courant dans les irf640 sera de 6A MAx.

les signaux PWM sortiront de porte nand à trigger 74hc132 vous y voyer un soucis ? pareil pour le comparateur rapide, les nand seront des portes a trigger de schmit.

merci de me faire part de vos inquietudes.

++
Léo

[biduleur34]

Je paufine encore mon montage et je me pose une question a propos de mon gros condo de 470uF 100V qui decouple l'alimentation du pont en H C4.
Actuellement il est entre le +80V et le 0V.
Ne vaudrait t'il pas mieu le metre entre le +80V et juste en dessus mes resistance schunt de 0.2Ohm qui serve a la mesure du courant consomé par le pont. afin que les pic de charge et de decharge ne vienne perturber la mesure faite par le comparateur.

qu'en pensez vous ?

merci

[biduleur34]

Bonjour,
j'ai donc realis mon pcb avec les ir2184S et des IRF640N en guise de mosfet.
et j'ai evidement des soucis, mais cette fois je ne passe meme pas l'etape des essayes.
avec des bouts de fil je relié au +5V je simule les signaux Enable et PWM.

Mon montage le suivant.

La tension dalim du pont est de 24V. l'alim des ir2184S est de 12V, la logique est en 5V

Premier truc bizarre, quand ma tension SD/ est a 0V j'ai encore 11.3V sur les gates de mes mosfet high side alors que d'apres le datasheet des ir2184S quand SD/ HO et LO sont egal a 0V.

Ensuite quand SD/=5V et que je simule mon signal pwm avec un bout de fil HO et LO alterchacun a leur tour en 11.3V et 0V donc comportement tout a fait normal sur les deux coté du pont, mais quand je connecte une petite charge "moteur jouet" la tension HO des deux coté du pont ne passe plus a 11.3V et reste a 0V tandis que celle du bon evolue bien en fonction de l'etat de pwm.

a la mesure VB=11.6V les diodes de bootstrap sont des es2d et les condos de bootstrap des 220nf les drivers sont decouplé par un 100nF // 47ùF chacun.

je n'ai malheureusement pas d'osciloscope.

merci de vos conseils.

++
Léo

[biduleur34]

Oups le schema en haut n'est plus le bon, voici le schema du pcb
Pièce jointe 182611

merci

[biduleur34]

j'ai pu remarquer la chose suivante.

en fait mon petit moteur tourne par impulsion, et s'arrete aussitot, et redemarre au front montant suivant. mais ne fonctionnement pas encontinu comme ça devrait etre le cas.

bizarre.

peu etre qu'avec un signal pwm ça fonctionnerai.

merci de vos conseils.

[bobflux]

Ces drivers ont besoin que la capa de bootstrap soit chargée pour maintenir le MOS du haut en conduction, mais elle est petite, donc elle a besoin d'être rechargée souvent, ce qui nécessite un PWM avec "une certaine fréquence" minimum, donc pas de souci avec le comportement que tu as avec tes bouts de fil, c'est normal.

[biduleur34]

ok, merci

mon pwm est de 30khz, ça de vrait le faire donc..

ce qui est bizarre aussi, c'est que en fait c'est pas une impulsion sur le pwm qui donne l'impulsion electrique a mon moteur mais une impulsion sur le DIR_B, AVEC PWM=0, j'ai du faire une erreur dans la logique de mon schema de pilotage des drivers, mais je voit pas ou...

si vous avez une petit idée merci

[biduleur34]

Je pense avoir trouver mon erreur mais je ne suis pas sur.
actuellement, en absence de pwm les deux mosfet du haut sont passant, et les deux mosfet du bas bloqué. en presence du pwm un mosfet du haut reste fermé et le mosfet du bas du coté opposé devient passant. Mais ça ne fonctionne pas.
peu etre que je devrai faire la meme chose avec les mosfet du bas, qui sont fermé en absence de signal, et le mosfet du haut coté opposé devient passant pour faire tourné mon moteur.
c'est mon erreur ?

merci

[bobflux]

Avec ces drivers comme dit plus haut le MOS du bas peut rester conducteur indéfiniment mais pas celui du haut, à cause de la capa de bootstrap.

> en absence de pwm les deux mosfet du haut sont passant, et les deux mosfet du bas bloqué

Il faudrait l'inverse...

[biduleur34]

Oui, je me suis rendu compte de cette erreur apres tes premiers conseils je suis en train de revoir mon schema.

Je vai remplacer mes porte nand par des portes nor et ça devrait le faire.

est t'il la peine que je preine des portes a entré trigger de schmit ?

encore merci

++
Léo