www.elektronik.si

[TECHNIC]

Pozdrav!
Ta problem zna biti težko razložljiv, zato najbolje da razložim vse okoliščine po dolgem in poprek.

Opis delovanja:
V airsoft puški (animacija http://vimeo.com/11114470 ) uporabljam doma narejeno kontrolno vezje, ki vsebuje N-FET za pogon motorčka, P-FET za ustavljanje motorčka (kratek stik čez sponke motorja), mikrokontroler Tiny13 in pripadajoče stvari za napajanje. Namen vezja je, da po pritisku na sprožilec vklopi motor, drži vklopljen motor do izklopa sprožilca (mehanika odklopi sprožilec takoj po strelu) in ga nato zavre, da se zobniki ne vrtijo predolgo (in nemara že napnejo bat za naslednji strel).
Shema vezja v priponki. (nekateri elementi so v shemi napačni, ampak le zato, ker drgugače nisem našel primernega ohišja pri izdelavi vezja - to sta oba FETA ter napetostni regulator).

Kako je crknil?
Mosfet enota je brez problema delovala zelo dolgo (pol leta oziroma vsaj 30000 strelov). Nato sem v program dodal modifikacijo, ki spremeni čas, ko vezje zavre motorček, in namreč počaka, da je bat v skoraj zadnjem položaju in takrat motorček zavre. Ob pritisku na sprožilec tako strel sledi skoraj takoj, nato pa se bat zopet ustavi v zadnjem položaju. Enota je brez problema tako delovala nekaj 100 strelov. Opazno je bilo rahlo gretje motorčka, drugega pa ne. Nato se puška ni več odzvala na pritisk sprožilca. Ugotovil sem, da je kriv motorček, ki se ni odzval tudi ob direktnem priklopu baterije nanj. Po čiščenju krtačk se je zdelo, da spet dobro deluje. Takrat pa sem opazil, da zaviranje motorčka ne deluje več (P-FET šel).

Znaki poškodbe:
Prav nobenih, tudi prej ni bilo opaznega gretja mosfet enote, o kakšnem dimu ali vonju po zapaljenem nobenega duha. P-FET nima znakov poškodbe, električno pa je začel prevajati med source-om in gate-om (praktično kratek stik).

Moje razmišljanje:
Mikrokontroler Attiny13 je na vezje povezan preko podnožja. Okoliščine delovanja so tudi pogosto hladne, tople, vlažne ... Možno, da je prišlo tam do slabega stika, vendar nisem prepričan, da bi lahko to privedlo do prenehanja delovanja P-FETa.
Možno tudi, da je okvara motorja imela nekaj pri tem.

Trenutni program v uC, pomemben del se začne pri #GLAVNI DEL#

[Pyr0Beast]

Motor ustavljaš ravno takrat ko ima največjo inducirano energijo. Druga varianta je da se ti prožita oba mosfeta hkrati in šibkejšega prebije.

[TECHNIC]

To je res, vendar nekega drugega načina ni, prav tako vse mosfet enote z zaviranjem delujejo na tak način. Dodani so 600W 16V TVSji, ki naj bi porezali večino špic. Ali bi bilo pametno dodati še kakšnega na gate mosfetov? Morda kakšne blokade na motor?

Pri prejšnjem (napaka v programu), se je N-FET vklopil preden je P-FET nehal prevajati. Rezultat je bil lepo skurjen P-FET in N-FET v kratkem stiku (sploh lepo ko puška še kar strelja tudi ko spustiš sprožilec).

Morda neumno vprašanje. Velikost ohišja fetov najbrž nima nič s tem? (da bi tokovne špice presegle zmogljivosti žičk v ohišju?) Oba sta namreč ca. TO-252 (oz. D-PAK).

Rešitev je seveda zamenjava mosfeta, vendar ta niti ni poceni (sploh ker je P-FET) niti lahko dobavljiv (za Farnell treba prišteti še 6€).

[Pyr0Beast]

Veži serijsko kakih 0.2Ohm upor.

če ti je mos prebil potem ni bil problem v taljenju žic, kaj misliš ?

[TECHNIC]

Res je, sem rekel neumno
Potem lahko dam slabši P-FET gor, s tem da poskrbim za dovolj dobro hlajenje. Prejšnji je bil 6,4mohm, na zalogi (več komadov) imam 20mohm. Ne bo 200mohm, bo pa bolje, kajne?

[Pyr0Beast]

Prevelik tok ti teče čez. Ziher ranga 20A, mogoče tudi 100A.

Že sam motorček kuri preko 25A AFAIK.

[TECHNIC]

Motorček je povlekel (izmerjeno) ca. 80A na začetku. Je pa to s prejšnjim motorjem, ki je bil bolj požrešen (hitrejši motor v aplikaciji, kjer se potrebuje navor). V program je dodan kratek soft-start, ki nekoliko pomaga, spet veliko pa ne, ker preveč soft-starta pomeni prevelik zamik od pritiska na sprožilec do strela.

[igo]

Ko tistemu zobniku zmanjka zob, bat skoči naprej ...
No, ne bi smel.
Če bi ga ustavil en zaskočnik, motorja ne bi bilo treba tako močno zavreti (ali pa sploh ne). Pritisk na sprožilec bi spodnesel zaskočnik.

Zaskočnik bi lahko bil krmiljen tudi z ekscentrom na zobniku, ki napenja bat.
Bi pa moral prijeti za tisti zob na batu, ki je najbližji strelcu.

Če pa je tista rumena zadeva cev, po kateri pride plin, bat pa nima nobene vzmeti, zaskočnika sploh ne rabiš. Samo magnet pritrdiš tako, da zadrži bat v "napetem" položaju. Ali pa uporabiš vzmeteno kroglico, kot pri gedorah.

[TECHNIC]

Tam pride vzmet, ja. Definitivno zanimiva ideja. Bi bilo pa potrebno predelovati mehanizem, ki je že tovarniško dimenziran in deluje zelo zanesljivo.

Kakorkoli, P-FET sem zamenjal z nekoliko slabšim (20mohm RDS), kakšnega prekomernega gretja ni opaziti. Bomo videli kako bo sedaj delovalo.

[Pyr0Beast]

Aja. Kakšno maš diodo D1 ?

[TECHNIC]

D1, D3 in D2 (ki pride med B- proti M-) so vsi 600W 16 voltni smd TVSji.
http://si.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp?SKU=1749317

[blay44]

Prevelika inducirana napetost in prebije G-S.
Vzemi kakšnega z večjo G-S ali pa jo omeji z zener diodo.

LP

[TECHNIC]

Kako pa se lahko na G-S inducira prevelika napetost? Že na D-S je omejena s 16V TVS diodo.

[Pyr0Beast]

Na sliki je n-fet narobe obrnjen AFAIK

Za tale TVS imaš clamping voltage lepih 26V pri 32A

In ne prebije ti mosfet ampak ti sežge diodo v njem.

[TECHNIC]

Na shemi sta FETa narobe ja, v dejanskem vezju sta pravilno. Rešitev, večji TVS? Vem da nekateri mosfet sistemi uporabljajo tudi 1,5kW in več.