Подскажите, где тут может быть собака зарыта:

Делаю контроллер для BLDC-двигателя, по типовой схеме (схему прицепил). МК - ATMega8, драйверы IR2101PBF, мосфеты IRFP4568PBF,Nкан 150В 171А. На верхние ключи подаю ШИМ с частотой около 15 кГЦ и регулируемой скважностью. На нижние ключи подаю просто 0 или 1. И верхние и нижние ключи ориентируются в своей работе на таблицу истинности. Целевой двигатель номинальной мощность 5 кВт, номинальным напряжением 48 Вольт. Однако я пока его не подключаю - отлаживаю работу отдельных частей контроллера.

Сейчас проверяю отдельные ключи - просто даю с контроллера напряжение в какую-нибудь сторону, например Vbc - и смотрю, что на выходе. А на выходе странные вещи. При выключенном блоке питания силовой части (пока лабораторным блоком питаю, напряжение около 50 В), но включенном МК на интересующих меня выходах (например - B и C) наблюдаю постоянное напряжение около 7,7 В. При включенном питании силовой части опять наблюдаю между B и C напряжение 7.7 вольта!!! Никакой разницы. Вижу осцилографом на выходе ножки МК, которая отвечает за верхний ключ B, свой ШИМ, вижу его же на выходе верхнего ключа оптодрайвера, т.е. ШИМ на мосфет приходит. Вижу логическую единицу на выходе ножки, которая отвечает за нижний ключ у C, вижу напряжение на выходе этого оптодрайвера - на транзистор приходит. Питание 50 В на транзисторы тоже приходит. А между выходами транзисторов у B и C опять напряжение 7,7 В! Транзисторы целые.

Подскажите, отчего могут быть такие чудеса? Почему и при включенном и при выключенном силовом питании между выходами B и C одно и то же напряжение 7,7В ? Разумеется, то же самое происходит и любой другой парой ключей, в любом направлении.

Придётся вам всё же делать ШИМ и на верхних, и на нижних ключах драйверов. В противном случае ёмкости C1..C3 имеют право разряжаться, что приведёт к неполному открытию верхних ключей. То есть каждая фаза должна выглядеть примерно так (верхний и нижний ключ) , а между сообой фазы сдвинуты на 120 градусов.

PS: и не забудьте о мёртвом времени.

А почему не используете IR2130? Она специально предназначена для трехфазных движков, кроме того, там есть усилитель тока и схемы для формирования сигналов ошибки.
Все равно потом придете к измерению тока через мотор и дополнительным защитам.
А про мертвое время и на ШИМ на верхних ключах Вам правильно указали

Сообщение отредактировал wla - Nov 24 2010, 03:46

Правильные замечания. ШИМить нужно оба плеча - и верхнее и нижнее, иначе bootstap-ные конденсаторы не работают. И ток ключей отслеживать тоже нужно. Без защиты ключей по максимальному току (независимой от управления ими защиты) вы их (MOSFET) горстями потом менять будете.

Спасибо за советы, я так и сделаю в будущем, но коней на переправе не меняют - придется прямо сейчас работать с теми драйверами и транзисторами, которые есть в наличии. Чтобы сделать ШИМ на всех ключах, надо менять ещё и микроконтроллер, т.к. у Atmega8 только 3 ШИМ-выхода.

Посему вот такие вопросы к вам:

1) Что если падать выход с МК где ШИМ для верхнего ключа через инвертирующую микросхемку на нижний ключ? Не будет ли это эквивалентно тому сдвигу, который нужен между верхним и нижним ШИМ?

2) Ещё одно предположение есть, что вы о нем думаете: в одном месте написано, что bootstapный конденсатор может работать только если периодически открывается нижний транзистор ТОГО ЖЕ плеча. А ведь я в своих экспериментах постоянно открывал ШИМом верхний транзистор одного плеча, а логической единицей - нижний транзистор другого плеча. Может это быть причиной? Если да, то как можно тогда потестировать эти плечи, не подключая реальный двигатель (т.к. при первом подключении мне пару транзисторов спалил, хочу сначала "на кошечках" потренироваться)?

3) В аппликухе AVR443: Sensor-based control of three phase Brushless DC motor написано, что они подают ШИМ на нижние ключи, а дисркетный сигнал - на верхние. Я делаю наоборот. Может ли в этом быть источнки проблемы?

Для примера возможно посмотреть на даташит от микросхемы MC33035

2 Mastakkos
Расскажите о итогах проекта, тк столкнулся с подобной проблемой.

Собака зарыта в том, что мост у вас не нагружен. Из-за этого кондесаторам вольтдобавки в верхних плечах не от чего заряжаться. Включите ом по 100 двадцативаттные резисторы и гоняйте свой мост.
При правильной таблице коммутации и 120 градусной модуляции ( когда одновременно включены только 2 фазы), программировать мертвое время не требуется- оно получается само собой из таблицы коммутации..

Без нагрузки и вообще проще иметь висячее питание драйверов. Я видел фото китайского частотника. Так там на импульсном питающем трансе просто 3 доп. обмотки, для питания 3 верхних драйверов. И как делать контроллер BLDC без датчика тока? В схеме контроллера мотор-колес на 250-500 Вт(MC33035?) и то есть шунт, с которого снимают токовый сигнал для ограничения тока.

Сообщение отредактировал Sonyc - Aug 15 2011, 20:03

Это тот еще совет. Надо йомкость между этими обмотками и питателем нижних драйверов менее 100пФ.

У IRG4PC50U при 200 В примерно 100 пФ на коллекторе и будет. А мож. и все 200 пФ.
А я когда отвязывал верхний драйвер от ИЖБТ синфазными дросселями, имел пропуски импульсов. Пришлось специально добавлять конденсатор пикофарад 50. Да еще и вх. емкость мотора есть. Как с ней быть?