Driver de puissance moteurs DC

[FRoussel]

Beau travail de recherche Eric !
Sans vouloir pourrir le thread de Randy, mes petits montages ne sont pas aussi voraces quoique...
J'ai une batterie de 24v li-ion 7Ah, des moteurs DC de fauteuil électrique d'handicapé mais rien comme driver de puissance...
Le plus gros que j'ai trouvé https://www.ebay.com/itm/BTS7960B-43A-Double-DC-Stepper-Motor-Driver-H-Bridge-PWM-Arduino-Smart-Car/192001422696 mais c'est insuffisant en tension les moteurs sont en 24V.
8A sans charge, juste le réducteur mécanique 80A en pointe devrait suffire...
Donc faudrait passer par des demi-ponts indépendants et sans devoir en commander 1000 ni à 100$ pièce comme les IGBT cités plus haut

J'ai l'électronique d'origine mais mes connaissances en électronique sont trop faibles pour en tirer quelque chose.

[Eric]

Sans vouloir pourrir le thread de Randy

Oui mieux vaudrait créer un thread séparé.

En quelques secondes on trouve un driver de moteur DC qui supporte 50V et 60A continu (100A crête)
https://www.aliexpress.com/item/10-50V- ... 00993.html

Un autre : https://www.alibaba.com/product-detail/ ... d6bczu8mdJ

Le même que le premier mais moins cher : https://www.amazon.com/10-50V-Controlle ... B072LXX7G2

Vois peut être aussi l'item 172402488747 sur EBay qui semble être un 200A. Et sur la même page il y a même du 300A.

Eric
...est fort en courants forts

[FRoussel]

Bravo Eric, j'ai encore des progrès à faire en research... en Chine

J'avais vu https://www.ebay.com/itm/Controleur-de-Moteur-Regeneratif-Sabertooth-2-x-25A-6V-24V-Dimension-Engineering/122800314361

Pas mal utilisé dans des segway diy, petit mais très cher

[FRoussel]

En quelques secondes on trouve un driver de moteur DC qui supporte 50V et 60A continu (100A crête)
https://www.aliexpress.com/item/10-50V- ... 00993.html

Un autre : https://www.alibaba.com/product-detail/ ... d6bczu8mdJ

Le même que le premier mais moins cher : https://www.amazon.com/10-50V-Controlle ... B072LXX7G2

Vois peut être aussi l'item 172402488747 sur EBay qui semble être un 200A. Et sur la même page il y a même du 300A.

Eric
...est fort en courants forts

En regardant de plus près... Ce sont des variateurs il n'y a pas de pont en H donc pas d'inversion de sens

Reste plus qu'à trouver des drivers demi-pont

[Eric]

Bon du coup je saisis pas bien ce dont tu as besoin car à la lecture des specs des variateurs ci-dessus il est bien précisé qu'il y a des fonctions d'inversion de sens.
Pour le premier (= le troisième) : il y a sur la photo un bornier 2 contacts pour le commutateur d'inversion de sens "reversal switch"
Pour le second, la spec dit : " It can sets soft start and stop as well as maximum current and motor torque, separately selects forward and backward rotations of motor and separately controls forward limit and backward limit."
Celui sur ebay 172402488747 n'a pas d'inversion de sens.
Mais l'item 172858600514 (100A) lui dispose bien d'une fonction d'inversion de sens. Et celui que tu indiques (ebay 122800314361 ) aussi : il est d’ailleurs intéressant économiquement car il pilote deux moteurs. Mais c'est un 25A.

Cela étant, tu indiques avoir besoin d'un courant crête par moteur de 80A, cela veut dire que la batterie Li-ion doit pouvoir délivrer 160A crête, ce qui n'est pas le cas de tous les modèles.
Par exemple celle-ci au LiFePO4 est limitée à 60A.

Eric
...joue de la batterie

[Flax]

Bonjour,

Pour info sur mon projet de commande de moteur de vielle à roue, j'avais pris un demi pont-en-H intégré de chez Infineon, que j'ai surdimensionné par rapport à mon besoin parce que je voulais découper à une fréquence élevée - pour ne pas être dans le spectre audio:

http://fr.farnell.com/infineon/btn8980t ... dp/2480500

5.4€ HT, la protection en courant est à 55A, il tient des tensions d'alims jusqu'à 40V (normal, c'est AECQ, ça doit tenir le load dump 35V / 400ms).
Moi je devais découper à 25kHz du 600mA moyen - 4A max. J'ai dû prendre ce modèle parce que les plus petits ont des temps de montée / descente tellement lents que je me retrouvais avec des dizaines de watts dissipés en découpage ...

Il y a d'autre modèles dans cette famille, globalement ce qu'il faut retenir des pont en H intégrés Infineon c'est qu'il sont très simples à mettre en oeuvre, auto-protégés (thermique et courant high-side), performants en DC, par contre les temps de montée / descente sont très longs, donc il y a très vite de grosses pertes en commutations si on découpe avec.

Flax

[FRoussel]

Merci à celui qui a créé un thread séparé.

Ce demi-pont me semble parfait car si j'ai indiqué 80A c'était pour gérer le démarrage en charge du moteur qui demande toujours beaucoup d'intensité.
Avec les protections intégrées aucun problème, j'ai goutté en 12v au VNH2SP30 http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/group2/66/b8/f5/2c/9a/66/41/c7/CD00043711/files/CD00043711.pdf/jcr:content/translations/en.CD00043711.pdf un régal il encaisse toutes les erreurs en coupant tout simplement.
Son frère http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/group2/73/e5/c7/16/cc/d9/49/34/CD00134336/files/CD00134336.pdf/jcr:content/translations/en.CD00134336.pdf ferait bien l'affaire car il monte à 40v mais pas de circuits chinois disponibles juste l'original
https://www.ebay.com/itm/Pololu-Dual-VNH3SP30-Motor-Driver-Carrier-MD03A-PO707/272351391463

Le http://fr.farnell.com/infineon/btn8980t ... dp/2480500 ayant moins de pins une carte perso est envisageable à mon niveau.
Flax peux-tu en dire plus sur ces temps de montée ? Par exemple seraient-ils utilisables pour un usage sur segway
http://www.instructables.com/id/Segstick/ est un exemple parmi d'autres.
J'ai un nano qui programme en 20KHz un vnh2SP30 très bien : http://forum.arduino.cc/index.php?topic=135847.0 remplacer le vnh par l'infineon serait-il possible ?

[Flax]

Ha ! Ces VNH j'en ai vu sur d'anciennes cartes de ma boîte, contrôler des électrovannes sur des calculateurs moteurs - variateurs de vitesse je crois. Le genre de composant qu'on connait bien. Boîtier relou, mais fiable et pas trop cher au vu des fonctionnalités. Mais boîtier vraiment relou.

Pour le BTN8980, dans la datasheet en p.13 tu as les temps de montée descente. En supposant que tu mets le slew rate au max, tu as 850ns max. Donc à 8A / 24V / 20kHz:

Code : Tout sélectionner

Pdyn = 1/2 * f_sw * V * I * (tr  + tf) = 3.264 W

Le Rds_on est à 11mOhms (arrondi) donc:

Code : Tout sélectionner

Pstat = Rds_on * I² = 0.64 W

4.3W dans un D²PAK, avec un Rth_ja à 20°K/W, c'est juste, ça fait plus de 80°K d'élévation ... Il va falloir mettre beaucoup de surface de dissipation pour la semelle pour baisser la résistance thermique !

Néanmoins, maintenant que je regarde, je me rends compte que j'ai sans doute un souci sur ma carte, parce que le composant se mettait en protection thermique à 4A (moyen à la charge active) / 24V / 25kHz. Ce qui est quand-même moins violent que ça, qui est juste limite. Mais comme ça tenait quand-même mon besoin, je n'ai pas relevé. Bon, méfiance quand-même, j'ai un doute sur mon calcul ...

Flax

[Eric]

Si tu souhaites mettre en oeuvre ton propre pont en H voici un composant qui permet de piloter 2 ponts en H complets (soit 8 mosfets en tout) : http://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv8704.pdf (voir schéma block en page 11). C'est un contrôleur de Mosfets PWM en mode courant prévu pour la commande de moteurs DC à balais. L'intérêt de ce composant est qu'il n'inclut PAS les transistors de puissance. Tu peux donc mettre ceux dont tu as besoin.
Comme tu souhaite pouvoir gérer sans coup férir un courant crête de 80A par moteur, en prenant un peu de marge, tu peux envisager d'utiliser un Mosfet comme le NTMFS5C628NL (60V 150A) de chez ON-semi que tu trouveras chez Mouser à 1,28 € pièce. Il y a aussi le NTMFS5C645NLT1G (60V 100A) à 1,19€.
Si tu préfères mettre en oeuvre des Mosfets à pattes, le SUP60030E-GE3 (80V 120A) de chez Siliconix à 2,48 € pièce peut aussi convenir.

D'un point de vue prix, cela te fait un contrôleur de puissance pour deux moteurs à moins de 30 €, circuit imprimé inclus.

Maintenant, il n'est pas certain que tu aies besoin de 80A par moteur d'autant plus que comme le driver est est un contrôleur en mode courant, cela veut dire que ce courant doit pouvoir être fourni EN PERMANENCE par la batterie si tu mets les gaz à 100%, puisque c'est le courant de découpage du PWM.
Commence tes premiers essais en choisissant un shunt (Rsense) pour 15-30A et vois ce que cela donne avec tes moteurs.
30A x 2 x 24V cela fait presque 1500W : sauf si t'as prévu de fabriquer un Segway pour éléphant, 1500W de puissance devrait déjà permettre de faire un véhicule sympa.


Eric
... pense commencer à comprendre ce que veut faire Francis

[Flax]

Bonjour,

Oui, même remarque que pour le skate électrique : vu qu'on découpe à une fréquence plutôt élevée (20kHz), et si on veut utiliser des MOSFETs discrets, il faut impérativement les driver proprement, sinon les pertes en commutations deviennent ingérables (voir calcul dans mon post précédent). L'avantage du discret c'est qu'il n'y a virtuellement aucune limite sur la performance qu'on peut obtenir, l'inconvénient c'est ... que c'est du discret, donc chaque fonction que l'on veut en plus (protection, adaptation de tension, driver, régulation ...) doit être ajoutée avec des composants dédiés. Facilité d'utilisation contre performance, dilemme classique.

Flax