BackEMF alias ProtiEMSA můstek 4 - konečné řešení ?

2. února 2012 v 2:08 | Petr |  Elektro
Jdeme do finále - jelikož mi letos bude 40 je na čase abych otázku řízení motorů pro roboty konečně vyřešil.
Ale ještě opakovací lekce - po otci mám z 50 let knihu "Elektrotechnika pro dělníky" odkud je krásná zkratka EMSA alias Elektro_Motorická_SílA což zní hrozně ale anglické EMF - je to samé Electro_Motoric_Force. Tedy napěti které indukují rotující elektrické motory, které působí proti napětí baterie a zmenšuje protékající proud motoru točícího se bez zátěže.

V minulých dílech jsem probral trnitou cestu k můstku, který bude jednoduchý, funkční, a ještě půjde vypnout aby se ta EMSA nebo jak psali v "dělnících" protiEMSA dala změřit.

Zatím poslední a konečné řešení vypadá takto :

Všimněte si že odpor 2,7K i dva odpory 4,7 K zůstaly aby regulovaly nabíjení mosfetů a konečné napětí na gate. Q6 a Q2 si prohodily místo (PNP za NPN a naopak ) tím se jejich báze připojily na pro ně bezpečné napětí a nehrozí lavinový průraz. Osobně nemám takto zapojené dvojice PNP a NPN navíc s bazemi spojenými odpory R2 a R3 moc v lásce, protože jsou principiálně nebezpečná. Proud, který vytéká z báze Q6 (jej otevře) vtéká do báze Q2 a taky jej otevře - což hrozí spálením Q2 i Q6. Tady je mezi nimi ochranný odpor R1 a navíc pokud jsou Q2i Q6 otevřené jsou oba Mosfety bezpečně zavřené.
Vstup ENABLE /DISABLE je řešen právě takto - přes Q8 se báze obou tranzistorů zkratují malým odporem a je vyřešeno. Pozorrný čtenář by mohl namítat že tranzistor Q8 se v takto jednoduchém zapojení nemusí dostatečně vybudit napětím 5V. To ale není probém protože emitor Q8 je na napětí báze Q2 které nikdy nebude vyšší než 0,7V takže napětí jeho vlatní báze pro jeho otevření musí být 0,7+0,7 =1,4V. 5V buzení tedy stačí. Tranzistory Q5 A Q7 by tam vůbec nemusely být ale v tom případě by musel R7 být mnohem menší (kolem 1 K) aby stačil vybudit Q2 a Q6 a tím by "protopil" moc proudu. Nezapomínejte, že na schémátku je jen jedna polovina můstku a robot potřebuje alespoň dva můstky pro levé a pravé kolo tedy tento obvod se v robotu bude vyskytovat 4x.

Jak sami vidíte vypadá to až příliš ideálně - klidový odběr můstku je jenom přes trojici odporů R4, R1, R8 kolem 4 mA - ideální jak v telenovele?
Bohužel nikoliv - díky prohození Q2 a Q6 se původní zapojení ekvivalentní "zapojení se společným kolektorem" (známé též jako emitorový sledovač aby v tom byl zmatek) - které je neinvertující (růst napětí na vstupu vede k růstu napětí na výstupu) změnílo na "zapojení se společným emitorem" - invertující.

Celý můstek včetně vstupu ENABLE je tedy invertující - je-li na vstupu 5V je na výstupu 0 a naopak. je-li na ENABLE 5 voltů - nikam se nejede protože báze Q2 a Q6 jsou zkratovány a MOSFETy odpojeny.
Zdánlivě to vypadá jako porušení základních specifikací můstku, ale při řízení mikrokontrolérem je jenom filosofický probém jestli řídící procedura bude pin mikrokontroléru zapínat, nebo vypínat.
Takže toto se jeví jako vyhovující řešení, za pár kaček ověřené stavbou, ale zatím není ověřené letitým provozem jako mé předchozí můstky, takže se uvidí ....

Již legendární rada pro blondýny, co dočetly až sem: myslete na to, že klasický "geek" sedící za svým počítačem je dneska obrýlený, urovitý a s mastnými vlasy, ale zítra to může být (skoro)milionář (žejo Kamile) - mnohem s píše než dnešní hezoun, který za pár let bude plešatý, potetovaný a s alimenty kam se podíváš ;-)))
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 Marek Marek | E-mail | 20. března 2015 v 10:05

Dobrý den,
snažím se navrhnout můstek, který bude spínat 40V. S délkou impulzu 200us a další věc co mi nejde splnit podmínku náběžná hranu pod 20us lépe 10us.

Děkuji

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama