Проблема с UC3843, силовой ключ со стабилизацией тока на индуктивность Опции

[king2]

Делаю драйвер шагового двигателя ШД5.

Схемку прилагаю.


На входе PWM меандр 20кГц TTL, на входе IN меандр 1Гц, питание 24в, к разъему P1 подключена обмотка двигателя (одна).
Диод D1 - IN5820, и с ним все работает нормально и правильно (резистором регулируется ток в обмотке - это видно при попытке сдвинуть его с места, форма сигнала похожа, ШИМ работает, и так далее).

Диод этот служит для защиты полевика от выбросов обратной ЭДС, и защищает-таки (видно на осциллографе). И вот решил я его заменить на TVS диод 1.5KE-50A, и ток вдруг резко упал (как и момент на валу двигателя). Окей, воткнул его последовательно с предыдущим шоттки, и вот когда супрессор замыкаю (остается только диод) - ток возрастает (по осциллографу - раза в 2-3), мерял на резисторе R5.

Доктор, что я делаю не так? всю голову поломал...


Что пробовал:
- диод шоттки на базу транзистора, на всякий случай, от отрицаловки
- диод на 3 ногу микрухи, от того же

В процессе экспериментов эффект исчез, теперь ток всегда маленький.
Более внимательное изучение осциллограммы показало, что на ноге 3 присутствуют большие пики

- RC-фильтр на ноге 3, резистор пробовал 1 и 3 ком, кондер от 22p до 10n - пофигу. Вплоть до того, что сигнал превращается в пилу, но импульсы все равно есть.

Я так понимаю, как раз они и портят всю картину, вызывая отсечку по току.
Всю голову поломал, так и не понял. Может есть какие-то мысли по этому поводу?

[Microwatt]

Хорошо бы понять что тут нужно получить вообще?
Плавное ШИМ-регулирование тока в обмотке с высоким КПД или единичный импульс тока с возможно более крутым спадом при выключении, любой ценой, не взирая на потери мощности?
Пока это не сформулировано достаточно четко - обсуждать подробности бесполезно.
Я исхожу из плавного регулирования. Стартер, похоже, пытается переделать двигатель в реле с коротким временем отпускания.

[king2]

Хорошо бы понять что тут нужно получить вообще?
Плавное ШИМ-регулирование тока в обмотке с высоким КПД или единичный импульс тока с возможно более крутым спадом при выключении, любой ценой, не взирая на потери мощности?
Пока это не сформулировано достаточно четко - обсуждать подробности бесполезно.
Я исхожу из плавного регулирования. Стартер, похоже, пытается переделать двигатель в реле с коротким временем отпускания.

КПД не очень волнует, цель - получить высокий момент на двигателе.
Я читал, что если коротить обмотку диодом на обратном ходе, то момент падает, если стабилитроном - увеличивается. К сожалению, я не силен в физике процессов, происходящих при этом (особенно в магнитной части).

Да, похоже. Только это реле у него будет часто-часто щелкать. А где будет рассеиваться энергия при выключениях, автор подумал?

Вот как я читал, если ставить диод - то вся в диод и уйдет, если стабилитрон (супрессор - частный слуай) - то часть в супрессор, часть в работу двигателя (посредством волшебного преобразования электричества в магнетизм ).

А вы посмотрите на собственную емкость примененного саппрессора, при включении транзистора она заряжается до напряжения питания, что и вызывает кратковременный всплеск тока.

Мощный ход!
Искреннее спасибо, в будущем буду обращать внимание на такие ньюансы.
Но, к сожалению, в этом случае не подходит - последовательно с супрессором включен диод, так что на прямом ходу через супрессор ток не течет..

Включать датчик тока непосредственно на 3-ю ногу, как показано в стартовом посте, конечно же нельзя. Это выжечь вход токового компаратора 38ХХ при броске тока.

Ну это же макетка, показано было текущее положение дел, от которого отталкивался. В рабочем варианте, конечно же, будут и блокировочные кондеры по питанию, и RC-цепочка на 3 ногу, и подстроечника не будет.

Завтра померяю время нарастания и спада тока при разных сочетаниях. Есть у меня предположение, что диод надо ставить через полевик, чтобы он был включен только когда включен канал, а в остальное время его размыкать (и останется только супрессор). Тогда получится и рыбку сьесть и момент на движке не потерять. Прав ли я?

[Microwatt]

КПД не очень волнует, цель - получить высокий момент на двигателе.
Я читал, что если коротить обмотку диодом на обратном ходе, то момент падает, если стабилитроном - увеличивается. К сожалению, я не силен в физике процессов, происходящих при этом (особенно в магнитной части).


Вот как я читал, если ставить диод - то вся в диод и уйдет, если стабилитрон (супрессор - частный слуай) - то часть в супрессор, часть в работу двигателя (посредством волшебного преобразования электричества в магнетизм ).

Где читали? Момент электродвигателя только от тока в обмотке зависит. При прочих равных условиях. Момент двигателя - взаимодействие магнитных полей. А они там появляются только от тока в обмотках.
Пытаясь, непонятно зачем, побыстрее убрать ток из обмотки Вы момент не увеличите. Вы добились только потери работоспособности вообще. Прежде, чем что-то наугад дорабатывать, хорошо бы понять для чего это делается и что оно даст в принципе. И обязательно разобраться как оно до улучшений работало.
Боюсь, что даже назначение ШИМ в этом устройстве Вы не совсем ясно представляете. Для чего это вообще тут нужно? Можете сформулировать?
Убирайте этот сапрессор подальше и ищите снятый диод. В схеме работы кроме этого места полно.

[king2]

Где читали? Момент электродвигателя только от тока в обмотке зависит. При прочих равных условиях. Момент двигателя - взаимодействие магнитных полей. А они там появляются только от тока в обмотках.
Пытаясь, непонятно зачем, побыстрее убрать ток из обмотки Вы момент не увеличите. Вы добились только потери работоспособности вообще. Прежде, чем что-то наугад дорабатывать, хорошо бы понять для чего это делается и что оно даст в принципе. И обязательно разобраться как оно до улучшений работало.
Боюсь, что даже назначение ШИМ в этом устройстве Вы не совсем ясно представляете. Для чего это вообще тут нужно? Можете сформулировать?
Убирайте этот сапрессор подальше и ищите снятый диод. В схеме работы кроме этого места полно.

По многочисленным форумам. Меня поразило то, что много кто предлагал супрессор вместо стабилитрона, но никто не писал о том, что попробовал это сам. Однако, положительные отзывы о применении стабилитронов последовательно с диодами были (особенно на высоких скоростях). полагаю, что это из-за того как раз, что при большой частоте ток не спадает достаточно быстро, и все еще создаваемое им магинтное поле "тянет" движок обратно (а он уже эту позицию проскочил).

Я и решил попробовать такой вариант, но только с супрессором. До недавнего времени я предполагал, что диод нужен только для того, чтобы защитить полевик от пробоя обратной ЭДС. Однако, сейчас увидел (и вы все пишете, что все правильно!), что не только, а и еще, чтобы не дать спадать току между импульсами ШИМ.

Я вот только не думал, что эффект будет НАСТОЛЬКО выражен (на порядок ток уменьшается, если не больше). Как же тогда это решение используют в двигателях??

ШИМ нужен, чтобы за счет бОльшего напряжения питания сделать резкий фронт сигнала (быстрое нарастание тока в обмотке), не спалив двигатель (потому что если не щелкать полквиком туда-сюда, движок-таки сгорит). Ну, и за счет того, что у нас есть удобно подвернувшаяся индуктивность обмотки, мы можем надеяться, что за то время, пока мы полевик отключали, ток не спадет до нуля, а изменится несущественно. Как-то так..

В принципе, можно было бы забить на этот эффект, поставить диоды и все бы работало, но мне стало интересно разобраться, а почему оно так... вот и закопался.

[Microwatt]

По многочисленным форумам. Меня поразило то, что много кто предлагал супрессор вместо стабилитрона, но никто не писал о том, что попробовал это сам.

ШИМ нужен, чтобы за счет бОльшего напряжения питания сделать резкий фронт сигнала (быстрое нарастание тока в обмотке), не спалив двигатель (потому что если не щелкать полквиком туда-сюда, движок-таки сгорит). Ну, и за счет того, что у нас есть удобно подвернувшаяся индуктивность обмотки, мы можем надеяться, что за то время, пока мы полевик отключали, ток не спадет до нуля, а изменится несущественно. Как-то так..

Вот если Вы понимаете то, что написали в последнем абзаце, то откуда сама проблема взялась?
Как говорят в Одессе, "теперь слушайте меня сюда!".
ШИМ, обычно, нужен чтобы удерживать в обмотке заданное по паспорту двигателя значение тока обмотки, независимо от напряжения источника питания и длительности включения. Диод стоит там именно для того, чтобы ток в обмотке не спадал заметно, был непрерывным, усреднялся.
Вводя стабилитрон, Вы нарушаете непонятно зачем нормальный режим работы двигателя. Отвлеченные рассуждения об электрончиках станут намного понятнее, если разберете работу понижающего стабилизатора по скелетной схеме.
По сути, этот драйвер двигателя и есть понижающий напряжение стабилизатор, только понижает он его не до фиксированой величины, а до той, при которой достигается заданный ток в нагрузке. Токовый режим стабилизации.
И вообще-то, измерять нужно ток в обмотке двигателя, а не ток ключа, как нарисовано в схеме. Эти величины принципиально разные.
Вот и все.