Suche Hi-Side Inverter + Deadtime Generator für Kleinspannungs-Brücken in Bipolartechnik

"Wolfgang Draxinger" schrieb im Newsbeitrag news:gtldl7$bsh$ snipped-for-privacy@svr7.m-online.net...

Dein Problem ist sicher nicht, dass es keine klein genuegenden ICs gaebe, sondern dass du sie nicht verarbeiten kannst. Da kann aber der Hersteller nichts dafuer, der dem Wunsch nach kleinen Bauteilen folgte.

Dein Wunsch klingt nach einem verkrueppelten IR2130 (obere Haelfte) nur fuer weniger Volt. Das waere eine ziemliche Sondernfunktion, die so kein Hersteller anbieten wird, ohne untere Haelfte.

3 low-sat PNP bipolar-Transistoren waeren nicht das Problem, aber die Ansteuerung solltest du wohl den uC machen lassen, und nicht mit dutzendweise Hueherfutter und nicht von ominoesen Spezail-ICs verlangen.

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Wolfgang Draxingerschrieb: "

Gibt schon FETs die passen z.B.

Vermutlich nicht, so dass man für solch "kleine" Anforderungen am einfachsten auf einen Mikrocontroller zurückgreift, die es auch in ganz klein gibt.

Was ich noch nicht ganz verstanden habe, was du bei bipolaren Transistoren mit Hi-Side Inverter + Deadtime willst. Normalerweise nimmt man da einfach Push-Pull.

Dirk

Dirk Ruth schrieb:

Ich denke bei niedrigen Versorgungsspannungen stören die üblichen Spannungsabfälle an der BE-Strecke in der oben genannten PushPull-Schaltung von Emitterfolgern.

Die von Mawin erwähnete Lösung mit Low-Saturation-PNP-Transistoren und einem kleinen Controller ist wohl state-of-the-art.

Gruß Ing.olf

Hi!

Ich würd' einen Step-Up-Wandler auf 5V draufpacken, und Controller + FETs mit 5V versorgen.

[x] send pics!

Einfach 'nen passenden Controller nehmen. AT90PWM3, ATtiny861, etc.. haben 3 PWM-Kanäle mit Gegentakt-Ausgang und programmierbarer Totzeit.

Evtl. könnte man auch alle 4 Motoren mit einem einzigen STM32 im 100-Pin LQFP steuern. Genug PWM-Kanäle und AD-Wandler sind eigentlich an Bord, fraglich ist nur, ob es eine passende Pinbelegung ohne Alternate-Function Überschneidungen gibt.

Doch.. guck' mal bei ROHM. Die Motoren dürften ja ungefähr in der CD-ROM Leistungsklasse sein.

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Thomas Kindler

Wie waere es mit Ansteuerbauesteinen fuer thermoelektrische Kuehler, wie den Analog Devices ADB8831? Auch TI hat aehnliches.

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Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

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Ja, so wird es wohl ausgehen. Thomas hat ja schon den Vorschlag gemacht, das mit einem STM32 (kenne ich jetzt so nicht) zu machen. Oder mit einem AT90PWM. Letzterer h=C3=A4tte den Vorteil, dass ich f=C3=BCr AVR schon funktionierenden Code habe. Allerdings f=C3=BCr die "dicken" BLDCs, die ich mit ATMega8 aufgebaut habe (3 PWM-Kan=C3=A4le reichen daf=C3=BCr, da ich f=C3=BCr diesen Fall sowieso= einen Gate-Treiber bauche, der dann auch gleich Dead-Time und PWM-Inversion macht).

Danke auch an Dirk f=C3=BCr den Link auf die Low-Voltage-FETs. Damit spare ich den Spannungsabfall.

Step-Up-Converter wollte ich mir eigentlich sparen und m=C3=B6glichst alles mit Komponenten bauen, die f=C3=BCr 3.3V - 5V ausgelegt sind, die kann ich dann einfach direkt an den LiPo h=C3=A4ngen.

Einzig der AVR32 f=C3=BCr die Steuerung per WLAN + Linux + =C3=9Cbertra= gung eines Kamerabildes braucht 1.8V, und daf=C3=BCr sollte ein kleiner Step-Down-Wandler reichen.

Wolfgang

Ich dachte auch nur an einen 1-Zellen-LiPO -> 5V Wandler.

Den wirst du sowieso brauchen, denn die LiPo-Zellen am Ende auch nur noch 2.5V, wenn der Motor nochmal beschleunigt.

Die AVRs wollen für 20MHz Takt auch 5V haben (offiziell jedenfalls ;)

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Thomas Kindler

Wolfgang Draxinger schrieb:

Schau mal bei Farnell, da kann man nach Ugsth suchen. Bei Eingabe von -1,6V bis

+1,6V werden schon eine ganze Menge gefunden. Wenn du dann noch auf NP, N+P, Dual NP (wie viele Schreibweisen sie auch immer haben) einschränkst könnte man auch fertige Halbbrücken finden.

Falls Du nicht doch noch einen speziellen Chip zur Ansteuerung findest, könntest Du einen R8C als Controller nehmen, entsprechende Motor-Control Appnotes findest Du bei Renesas. Ich bin nicht sicher ob es einen mit allen nötigen Timern im PWQN-28 Gehäuse gibt, wenn ja dann bist Du mit 5x5mm dabei. Wird wohl schwierig zu unterbieten sein (aber die Typen mit diesen Gehäusen sind vermutlich schwierig zu bekommen, es gibt aber auch TSSOP-20 ca.6x6 und PLQP-32

9x9mm).

Jörg.

ls ;)

Kein Problem, da sie ohnehin nur mit dem internen RC-Oszillator und dam= it bei 8MHz laufen. Und bei dieser Frequenz sind sie bis 2.7V spezifiziert= . Nicht ganz 2.5V aber es sollte reichen.

Hmm, was man br=C3=A4uchte w=C3=A4re ein Stepping-Regler der sowohl her= unter als auch herauf regeln kann. Also von 2.5V bis 3.7V auf stabil 3.3V und 1.8V. Di= e 5V brauche ich nicht, da eigentlich alle Logik-Komponenten die ich mir bis= her ausgesucht habe eh f=C3=BCr 3.3V ausgelegt sind (bis auf die AVRs).

Wolfgang

Wenn es schon ein uC sein soll, koennten Cypress PSoC hier geeigneter sein. Drei Gruende:

a. Viele haben einen Step-up Schaltregler drin, der bei Unterschreiten einer Schwelle wie der Motor eines Hybrid-Autos automatisch anspringt.

b. Konfigurierbare analoge Komponenten wie Opamps, Komparatoren und so sind mit integriert, was Platz spart.

c. Die Software PSoC Express ist m.W. immer noch kostenlos und damit koennen auch weniger uC-erfahrene Leute die Chose weitgehend mit bunten Bildchen "zusammenklicken". Ich bin wahrlich kein Programmierer vor dem Herrn, doch damit hat es beinahe Spass gemacht.

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Gruesse, Joerg

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Einen einfachen Push-Pull kann ich daf=C3=BCr nicht verwenden, da man f= =C3=BCr die Sensorlose Kommutierung jeweils die Phase, die als n=C3=A4chstes einen Nulldurchgang macht, passiv schalten muss. W=C3=BCrde man die aktiv tre= iben, g=C3=A4be es kein brauchbares BEMF-Signal. Was man also braucht ist so = etwas in der Art.

^ | ___ |-\ | _|_

+--- ENABLE

Und wichtig ist, dass die Gatter Push-Pull-Ausg=C3=A4nge haben, damit i= m passiven (ENABLE =3D 0) Zustand beide Transistoren gesperrt werden.

Eine Totzeit kann man per RC-Gliedern mit Ent-/Lade-Dioden =C3=BCber di= e Widerst=C3=A4nde vor den Gattereing=C3=A4ngen die das PWM-Signal bekomm= en.

Wolfgang

Nett. Das ist mal was ganz anderes als das womit ich bisher zu tun hatt= e. Wenn es da eine Variante mit (mal =C3=BCberlegen

- 3 ADCs f=C3=BCr die Accelerometer, 3 f=C3=BCr die Gyros.

- 4 Komperatoren, bei denen man jeweils aus 3 Signalen eines zum Vergle= ich mit einem Referenzsignal, genauer Detektion eines Nulldurchgangs und dadurch ausgel=C3=B6sten Interrupt.

- 4* 3 Push-Pull PWMs.

gibt, dann k=C3=B6nnte man Fluglageregelung und Motorkommut= ierung mit einem IC erschlagen. Das w=C3=A4re richtig cool; (also so richtig cool = w=C3=A4re es, wenn es da Dual-Core-Varianten g=C3=A4be mit einem Core f=C3=BCr die Fl= uglageregelung und einem f=C3=BCr die Kommutierung, aber ohne ginge es auch).

Das mit dem einspringenden Step-Up ist ja ganz nett, aber ich br=C3=A4u= chte ohnehin stabilisierte 1.8V[1]. Du wei=C3=9Ft nicht zuf=C3=A4lligerweise= , ob das damit auch geht?

Wolfgang

[1] Irgendwoher muss das Ding ja auch gesteuert werden. Und von Atmel g= ibt's da ja jetzt die AVR32, richtig coole Dinger auf denen Linux l=C3=A4uft.= Dazu einen # Marvell 88W8385 CF/SDIO oder # Marvell 88W8388 USB oder # Marvell 88W8686 SDIO/GSPI denn daf=C3=BCr gibt's sehr gute Linux-Treiber (eigentlich verwunderlic= h bei dem Hersteller). Die Firmware auf eine MicroSD-Karte und dazu eine naja, den Rest darf man sich selber denken ;-)

Also sowas

Dann würde ich aber auch gleich zu einem Mikrocontroller greifen, der ein 3ph PWM-System mitbringt (incl. Dead-Time-Timer), sonst nimmt dir die ganze zusätzliche Elektronik wieder Platz weg.

Dirk

Das eher nicht. Die Rechner Cores da drin sind nicht fuer so richtig harte Mathe ausgelegt, wobei ich die ganz neuen aber nicht gut kenne. Muesstest Du mal auf deren Web Site nachsehen.

Irgendwie schon, aber dafuer wuerde ich einen der SOT23-5 Wandler von TI oder so nehmen. Wenn das mit 1MHz oder hoeher laeuft, wird die Induktivitaet sehr klein und bei der Modellfliegerei zaehlt ja jedes Gramm.

Das ueberlasse ich lieber den Prozessorexperten.

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Gruesse, Joerg

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Sind die AVRs auch nicht, aber f=C3=BCr die Fluglageregelung reichen si= e. L=C3=A4uft ja auch zum gro=C3=9Fen Teil =C3=BCber Lookup-Tables und lineare Kalman= n-Filter.

TI

Und in diesem Fall besonders: Jeder Motor schafft so ungef=C3=A4hr 40g = bei Erdgravitation entsprechenden Schub. Bei 4 Motoren also 160g. Damit man=

aber auch noch vern=C3=BCnftig steigen kann, sollte man nicht mehr als =

60% davon f=C3=BCr den Schwebeflug brauchen. Und wenn man Reserven f=C3=BCr den H= orizontalflug braucht nicht mehr als 50%. Also darf das ganze Ger=C3=A4t nicht mehr a= ls 80g wiegen.

Wolfgang

Na dann wuerde ich mir erst recht die PSoC zu Gemuete fuehren. Jeder Opamp oder Widerstand macht was aus, und dann ist da ja auch noch das Loetzinn dafuer. QFP Gehaeuse waeren wohl angesagt, doch das Aufloeten von Hand ist frustig.

PSoC haben auch Switched Capacitor Filter drin, die dem Prozessor oft per Vorfilterung ganz gut Last abnehmen koennen.

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Gruesse, Joerg

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Eben deshalb bin ich ja auch so scharf auf eine L=C3=B6sung, bei der ich Fluglageregler und Motorsteuerung in einem Bauteil unterbringe.

QFP? Der reinste Luxus... Einige der Bauteile die ich da verl=C3=B6ten muss (Gyroskope, Accelerometer) sind BGA.

Was mich bei den PSoCs allerdings wurmt ist, dass die Entwicklungssoftware nur f=C3=BCr Windows verf=C3=BCgbar ist. Ich habe = auf meinem Laptop ausschlie=C3=9Flich Linux und ich kann schon mal darauf wetten, dass ich im Feld einige Anpassungen an der Firmware machen muss.

Es w=C3=A4re sicherlich nicht wenig sinnvoll, wenn man die PSoCs so an den Nav-Controller (auf dem ja auch Linux l=C3=A4uft) anschlie=C3=9Ft, dass man =C3=BCber diesen die Firmware flashen kann. Aber dann m=C3=BCs= ste man da irgendwie eine Programmer-Software f=C3=BCr Linux basteln...

Wolfgang

Am einfachsten isses, per step-up auf 5V rauf zu gehen, und dann die

3.3V per Linear-Regler zu machen. Auf der 3.3V-Schiene wirst du ja nur 100mA oder so haben. Beim Verbrauch der Motoren braucht man sich keine sorgen um den Wirkungsgrad zu machen..

--
Thomas Kindler

Als Gyros würde ich InvenSense IDG-500 + ISZ-500 vorschlagen (erspart einem komische Winkelplatinen), beim Beschleunigungssensor einen mit SPI, z.B. LIS3LV02DQ, spart AD-Eingänge.

Ja, so hatte ich das auch mal aufgebaut. Mit einem Widerstandsnetzwerk einen virtuellen Mittelabgriff erzeugen, den auf einen AC-Eingang vom AVR legen, und je nach Kommutierungsphase eine der Motorphasen auf den zweiten AC-Eingang multiplexen.

Das funktioniert soweit auch ganz gut, war mir aber zur Störempfindlich (ausserdem ein Widerstandsgrab).

Mittlerweile sample ich den Kanal einfach synchron zur PWM mit dem AD-Wandler und vergleiche mit einem berechneten Nulldurchgangswert (VBat*PWM/2).

Das spart 1. Platinenfläche, und 2. kann man Hysterese einbauen.

Dadurch kann man den optimalen Kommutierungspunkt viel genauer einstellen, erkennt besser ein stehenbleiben des Motors, und is auch störunempfindlicher, wenn 4 Motoren gleichzeitig laufen.

Allerdings sollte man den AVR dann schon mit 20MHz betreiben.. aber der langweilt sich ja sonst 'eh nur.

--
Thomas Kindler