TC4469 und MOSFET ... Treiber kaput

[conmafi]

Hallo,

hab da mal eine Frage, und zwar wenn ich für eine Schrittmotorendstuffe die mit den MOSSFET`S IRF5305 und IRFZ34N aufgebaut ist als Treiber zwei der TC4469 IC`S nehme (für jeder Spulle ein IC) muss ich zwieschen den IC's und den MOOSFET'S Wiederstände einsetzen oder nicht?
In dem Datenblat zur dem TC4469 sind zwei Schaltbeispiele mit MOOSFET'S, in dem einem Schaltplan sind Wiederstände drinn und in dem anderem nicht.
Ich weiss jetzt nicht was ich machen soll.

Gruß conmafi

[sigo]

Da der TC4469 ordentlich Ladung in die Mosfets pumpen kann, sind die Schaltvorgänge entsprechend kurz. Das ist zwar toll für die Schaltverluste, aber es werden auch entsprechend viel Störungen produziertm und deine Versorgung mit den ensprechenden Stromspitzen belastet, was dann wieder deine übrigen Teile stören könnte..

Ich würd Widerstände vorsehen. Hab jetzt keine Daten zu den Mosfets und keine Lust nachzusehen. Der Widerstand hängt natürlich von der Gatekapazität usw. ab.

Aber wenn du die Widerstandswerte aus dem Beispiel nimmst, machst du nichts verkehrt. Irgendwas zwischen 10 und 47 Ohm würd ich sagen. Kommt nicht so genau. Die Schaltzeit deiner Mosfets sollte zwischen 0,1 und 1µs liegen, dann passt es schon. Manchmal gibts auch ein Diagramm bei den Mosfets, welches die Schaltzeiten in Abhängigkeit vom Widerstand zeigt.

Wenn du einen Oszi hast, kannste dir natürlich den Schaltvorgang ansehen und so schnell wie nötig aber so langsam wie möglich schalten.

Um den Treiber zu schützen, muss der Widerstand mid. UTreiber / I max betragen, wobei du den Innenwiderstand des Treibers mitrechen kannst.

Viel Erfolg,

Sigo

[conmafi]

Hi,

danke für deine Hilfe.

Habe die Endstuffen wie im Schaltplan gebaut. Soll eine Schrittmotorsteuerung sein.
Die Ansteuerung der Endstuffen erfolgt durch ein PIC-µC der auch die PWM-Frequenz von 19kHz liefert. Ich wollte das eigentlich so machen das die Motoren im Microschrittbetrieb gefahren werden und mit dem DutyCycle von PWM1 und PWM2 der Spulenstrom der einzelnen Spulen bestimmt wird. Das hat ja auch schon mal funktioniert und die MOSFET's wurden dabei nicht mal handwarm allerdings bin ich nur bis 2A gegangen. Habe auch noch die MOSFET's gegen kleinere SMD getauscht (IRF7416 u. IRF7201) und dieser wurden bei 2A auch nicht warm. Soweit bin ich damit also zufrieden.

Ein bzw. zwei Problemme gibt es noch.

Erstens, je schneller der Motor gedreht wird, desto weniger Strom nimmt er so das der Drehmoment nicht mehr ausreichend genug ist. Das pasiert auch wenn ich das DutyCycle auf max. stelle d.h. die volle Leistung an die Endstuffen setze so das die unteren MOSFET'S nicht zwieschenzeitlich ausschalten wenn die Stromrichtung nicht geendert wurde. Habe auch die Gate-Wiederstände kleiner gemacht 40ohm aber es hat überhaup nichts gebracht. Das der Strom mit steigender Schrittfrequenz kleiner wird ist mir schon klar, aber das hier bei einer Drehzahl von ca. 100U/min der Motor nur noch 0,1A nimmt das kommt mir irgendwie spanisch vor. Abhilfe könnte ja eine größere Spannung verschafen, das will ich aber erst machen wenn ich mir 100%-ig sicher bin das das ganze auch funktioniert. Ach so wenn ich hier ein Schrittmotor sage, dann meine ich einen der für 7,4V/1A ausgelegt ist und 15ohm Spulenwiederstand hat.
Was kann man noch tum damit der Strom nicht so stark absinkt?

Zweites Problemm ist mein zweites Motortyp. Da habe ich ein für 2,8V/2,6A und einem Spulenwiederstand von 2,6ohm. Als ich diesen Motor angeschloßen habe (Endstuffe mit den fetten MOSFET's 26/31A) sind beide Treiberbausteine (TC4469) durchgebrant und sogar die Netzteilsicherung von 16A ist durchgebrant. Sonst ist ja nichts pasiert, nur die Treiberbausteine sind im Ars... Mal eben 10€ in die Tone geschmissen (mittlerweile liegen da schon mehrere drinn). Die MOSFET'S sind alle noch OK, nur ich weiss nicht warum die Treiber kaput sind. Die Schrittmotoren funktionieren auch mit eine andere Steuerung tadenlos, hab die sogar kurz mit 8A laufen gelassen. Warum nicht mit dieser Schaltung ??????????

Kann mir jemand weiter helfen.

Noch eine kutze Erklärung zum PWM. Hier wird das DutyCycle von null an schtittweise erhöht, und bei jeder änderung der von der Spule gezogene Strom gemessen und wenn ein Wert zur der definierte Stromkurwe (für die Microschritte) passt wird dieser in eine Tabelle gespeichert. Die SENSE-Anschlüsse im Schaltplan sind für die Messung. Das wird im Moment nur ein mal gemacht, die DutyCycle-Werte werden nicht mehr angepasst (das DC soll später je nach Drehzahl angepasst werden so das der Motor auch den Sollstrom bekommt)

Ich weiss im Moment nicht was ich noch ändern könnte damit der Strom bei höheren Drehzahlen nicht so stark absinkt und warum will es nicht mit den 2,6A Motoren? Könnt Ihr mir hier weiter helfen. Bitte, bitte!

Gruß conmafi

[waste]

Hallo conmafi,

so aus der Ferne ist es schwierig die Ursache für dein Problem heraus zu finden. Ich hoffe du hast ein Oszi und kannst selbst die Ursache finden. Möglicherweise wird durch die Induktionsströme über die Freilaufdioden die Versorgung über die erlaubten 20V des TC4469 angehoben und deshalb der Baustein gekillt. Ist aber nur eine Vermutung, musst einfach mal nachmessen. Mit kleinen Strömen beginnen und langsam erhöhen.

Ich weiss im Moment nicht was ich noch ändern könnte damit der Strom bei höheren Drehzahlen nicht so stark absinkt

Deine PWM ersetzt nicht den Chopperbetrieb z.B. eines L297. Der Chopperbetrieb regelt dynamisch den Strom durch die Spulen, d.h. am Anfang kommt ein langer Puls bis die gewünschte Stromstärke erreicht ist und erst dann wird ein bestimmtes Tastverhältnis eingestellt um die Stromstärke zu halten. Deine PWM stellt von Anfang an gleich das Tastverhältnis ein, ist also statisch. Der Strom wird also nicht schneller ansteigen als ohne PWM.

Eine Erklärung zum Choppermode gibt es in einer Application Note zum L297. Ich weiß nicht mehr wo ich die gefunden habe, musst mal googeln.

Gruß Waste

[Manf]

Die hier wohl:
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1679.pdf

[waste]

Hallo Manfred,

dein Link beschreibt es zwar auch, aber es ist nicht die AppNote, die ich in Erinnerung hatte. Dein Link hat mich auf die Spur gebracht.
Die wars: http://www.st.com/stonline/products/...re/an/1675.pdf
Und hab noch eine gefunden: http://www.st.com/stonline/products/...re/an/1650.pdf

Waste

[MrQu]

Hi,

ich würde das ja anders machen!

Ich würde die MosFet´s direckt ansteuern, die IRF-Typen sind ja HEXFet´s und du kannst sie ja mit Logig-Pegel ansteuern. Das geht bei mir sogar mit 3,3V µC Spannung.

Du brauchst zwar mehr Ports am µC, aber ich finde das geht trotzdem einfacher.

Gruß MrQu