Merhabalar!
Çalıştığım şirket (Palm Teknoloji) için motor sürücü geliştiriyorum ve bu süreçte yaşadığım sıkıntıları kendi motor sürücünüzü yaparken sizin de yaşamamanız için paylaşmak istedim. Belki sorunlarıma çare bulabilirsiniz. Burayı gelişmelerle meşgul edeceğime eminim.
Öncelikle sürmek istediğim motor 450W gücünde Hall Sensörlü bir brushless motor. FOC ile sessiz güvenli ve güçlü şekilde sürmek için 10s3p Li-ion bir batarya kullanıyorum yani 32-42 V aralığında bir gerilimle süreceğim.
Amacım maaliyeti düşük tutmak ama güçten ödün vermemek. İş arkadaşım Yasin Yağın ile birlikte geliştiriyoruz. Burada şematikleri veya gerberleri paylaşamam maalesef bunlar şirkete ait. Fakat sıkıntılar ve çözüm yolları için tavsiyelerde bulunacağım.
Başlarda DRV8323 kullandık fakat çok hızlı ilerleyemedik çünkü pinleri aşağıda bulunuyor, lehimlerken çok sıkıntı çekiyor ve geliştirme sürecine devam edemiyorduk. SPI ile haberleşerek 1xPWM modunda sürmek istemiştik bu TI entegresini kullanarak. Bu sürücülerin detaylarına şimdilik girmeyeceğim. Ama sistemden komple vazgeçtiğimizi söyleyebilirim. Aşağıda bu sürücünün bir fotoğrafı var.
Şimdi ise https://forum.esk8.news/t/cheap-focer-vesc-compatible-4-12-redesign-tested-and-functional/1510/4 bu sürücüyü temel alarak VESC donanım ve yazılım altyapısından güç almak istiyorum. Şimdi gelişmeleri buraya aktaracağım. Aşağıda bu sürücünün fotoğrafını bulabilirsiniz.
Şu anda gizemli dumanlar çıkıyor sürücüden, sorunu anladığımda burayı güncelleyeceğim. Yorumlarınızı eksik etmeyin!
Scope ölçümlerini daha yakından alırsan cross conduction var mı anlayabiliriz. Spike ve dipler var hep, belki ölçüm alırken sıkıntı oluyordur yada entegre çıkışı kapatıyordur bulmak lazım.
Sürmek istediğin frekansa yetişemiyor olabilir sürücü entegre.
İkinci prob hızlı çıktı. Sarı renkli olan Yüksek taraf mosfetlerin kapıları, turkuaz olan alçak taraf.
Mavi faz kapıları:
Yeşil faz kapıları:
Sarı faz kapıları:
Burdan bazı sorunlar olduğu belli. Umarım iyice düşündükten sonra bir çıkarım yapabiliriz. Osiloskop görüntüleri aynı bir röntgen filmi gibi sorunları gösterecek fakat sorunların kaynağını bilirsek daha hızlı olur.
Sorun mosfetlerde
Sorun DRV'nin mosfetleri süren bölümünde
Sorun işlemcinin DRV'ye verdiği mosfet sürme bilgisinde
Sorun tekerin şuan dönemediği bir hali çekmemizde, dönse durum farklı olurdu
Sorun güç kaynağı kullanmakta, kesintiye uğratıyor olabilir
Sorun mosfetleri lehimleme şeklimde
Sorun devrenin başka bir elemanının bozuk olmasında
Sorun firmware sürümünde
Sorun şematiklerdeki küçük farklılıklarda
Sorun lehim yaparken bozulan komponentlerde
Sorun osiloskopta
Sorun bende
Sorunun nerede olduğunu yarın daha iyi anlayabileceğiz. Bu grafikleri burada bırakarak sabahın ilk ışıklarıyla uyuyorum. Yarın ilk iş işlemci pinleri ile gate çıkışlarını karşılaştırıp DRV'yi aklamak olacak. Belki bunu yapmadan önce aynı testleri DC modunda da yapmalıyım ne dersiniz?
Yarın ola hayrola
Osiloskopla kurcalama şerefine eriştim sonunda!
Osiloskobun toprak bağlantısını yüzde 1 de olsa temas etmemiş olma şansı var ama göz ardı edebilirsiniz. Voltajı 1/10 olarak ayarladım. Yani 1500 mV gördüğünüz sinyal aslında 15V.
Şimdi durum şu ki motoru yüzde 20 duty cycle ile sürme ayarına getirdim VESC Tool'dan. Güç kaynağı 15.4V gerilim uyguladığını gösteriyor ve kartın 0.34A çektiğini söylüyor. Motor ise dönmüyor fakat titriyor. Dönen bir motorda deneyemedim çünkü dönemiyor bu yüzden yorumlarken onu hesaba katmalısınız. Bir de motor bir sağa bir sola oynadığı için titremeler sırasında, bir bi yöne bir diğer yöne sürmeye çalışıyor bu nedenle ölçümleri ona göre değerlendirin, özellikle gate ölçümlerinde ikisi de aynı zamana ait olmadığı için hatalı düşünmeyin. Yakında İki probe ile de deneyeceğim. Hatta hem gate hem de işlemciden çıkan bacağı birlikte ölçeceğim ki suçluyu bulalım. Ama şimdilik bunlarla yetinmelisiniz.
Öncelikle test koşullarını gösteren VESC tool:
NEREDEYSE MÜKEMMEL MAVİ FAZ:
Mavi alçak taraf mosfetin kapısı:
Mavi yüksek taraf mosfetin kapısı:
Mavide işler güzel gidiyor gibi görünüyor. Biraz faz ekranında biraz sorun gözükse de onun dışında herşey mükemmel. Motoru döndürecek kadar mükemmel.
BAŞIMIN TATLI BELASI YEŞİL FAZ
Yeşil faz alçak taraf mosfet kapısı
Yeşil yüksek taraf mosfet kapısı
Yeşilde alçak tarafta sorunlar göze çarpıyor. Daha iyi anlamak için iki kapıyı da aynı grafikte görmek gerek. Daha sonra bakacağız buna.
EN TEHLİKELİ FAZ SARI:
Sarı alçak taraf mosfet kapısı:
Sarı yüksek taraf mosfet kapısı:
Sarıda yarısında durum iyi yarısında kötü görünüyor. Suçlu belli, alçak alçak taraf! 25. ms ile 27: ms aralığında doğru hamleyi yaparak HIGH tutuyor fakat sonra LOW'a düşüyor yani mosfeti açıyor!
Henüz elimizde bir zanlı yok ama kan kokusu alıyorum. Suçluyu bulmak için ikinci probu arayacağım. Bir elin nesi var iki elin sesi var!
Bugün bahsettiğim değişmleri yaptım ve STLink ile firmware attıktan sonra FW 3.4 sürümüne VESC TOOL ile downgrade ettim. Kabloları bağlayana kadar herşey düzgün gözüküyordu. Ama motoru süremiyor. Sürse de vuruntulu gidiyor. Sanırım fazlardan birinde sıkıntı var. Neden olduğunu çözmek için osiloskopla kurcalayacağım. Elimdeki son DRV'yi de bozmak istemiyorum. Yenisini Türkiye'de bulamam.
Kötü haber, maalesef sorunlar devam ediyor. Öncelikle taktığım mosfetlerin kalitesiz olmasından sanırım anahtarlama hataları yaşıyordu. Fakat motoru döndürmeyi başardı. Akımdaki dalgalanmalar nedeniyle vuruntu yapıyordu. Sanıyorum fazlardan biri işini yapmıyor. Videoya çektim durumu.
Daha sonra DRV hatası vermeye başladı. Sorunun mosfetlerden kaynaklandığını düşünerek sorunlu olanları aradım ve doğru anahtarlamayan birini bulup değiştirdim. Durum değişmedi.
Ben de sorunun çözümünü mosfetleri değiştirmekte gördüm. Elimde fazladan https://pdf.direnc.net/upload/pjd45n06a-dahasheet.pdf mosfetlerden vardı. Bunları SMD paket footprintine takmak için bir saatlik bir ince işçilik yaptım ve sonuç başarılı bir ameliyat oldu.
Güvenilir mosfetlerle sistemi tamamladığım için mutlu mesut gücü açtım ve testler yapacaktım ki DRV hatasının orda olduğunu gördüm. Bağlantıların hepsini işlemci-DRV ve mosfetler için tek tek kontrol ettim. Hiçbir sıkıntı bulamadım.
VESC Tool'da amper ölçümünde durup dururken 3A civarında gösteriyordu. Bundan işklillenerek şantları kontrol ettim sorun yoktu fakat DRV'nin işlemciye giden pinlerinden birinde voltaj ölçümü yapıyordum ki bir sorun buldum.
Sanırım DRV bizlere veda etmiş. Elimde yalnız bir DRV kaldı. Artık işlemcinin 6.5V gören pinine de güvenemeyeceğim için onu da değiştireceğim.
Bu günlük bu kadar, yarın ola hayrola.
Dumanın sebebini çözdüm sanırım ama emin olmak için yeni bir kart dizip çözümü denemek gerekecek.
Yazılım için VESC https://vesc-project.com/ kullanıyorum. Çok başarılı ve açık kaynaklı bir proje. Benjamin Vedder adlı bir üstad eski BLDC TOOL programını yeni arayüzlerle güncellemiş. Çok kolay ayarlamalar yapmak mümkün. Öneririm.
VESC firmware 3.4 sürümünü atmıştım, şematiklerin temel alındığı shaman adlı kullanıcının tasarımı olan CheapFOCer'de yeni versiyonların çok başarılı çalışmadığını görmüşler. Nedenini henüz bilmiyorum.
İlk dizdiğim ve fotoğrafını attığım kartta denemelerde gördüm ki duty cycle ölçümleri ve akan akım ölçümleri hatalıydı. Sanıyorum yanlış anahtarlamaya sebep olup mosfetleri yakacak kadar hatalıydı. Şu ana kadar elimde yalnızca 1 sapasağlam mosfet kaldığı için eski kullandıklarım ile yeni bir devre dizdim. Dizmeden önce şematikleri iyice bir kurcaladım hata ihtimaline karşın ve bukdum. SENS pinlerini işlemci girişine yanlış sırayla bağladığımızı farkettiğim için onu düzelttim. Sanırım yanlış okumalara bu sebebiyet veriyor. Bu hatadan shaman adlı kullanıcı linkini attığım forumda da bahsetmiş aslında.
Mosfetleri test etmek için kullandığım örnek bu: https://www.youtube.com/watch?v=RkWy1EirEu8
Elimdeki kötü mosfetleri kullanarak devreyi dizeceğim. Aynı paketteki en ucuz mosfetlerin tanesi 15 lira :D Bu yüzden mümkünse bu kötü ama bozuk olmayan mosfetler günü kurtaracak.
Yeni devreden umutluyum. 0.022uF'lık bir kapasite ihtiyacı vardı devrede, öncekinde bunun yerine ne kullandığımı bilmiyorum şimdilik 0.047uF lik iki kapasiteyi seri bağlayarak çözdüm olayı.
Bakalım bu sefer dumanlarla karşılaşacakmıyız.
Böyle bir konuda bilgilendirilme yapılması beni çok mutlu etti. Bir motor sürücü tasarımında dikkat edilmesi gereken tasarım parametleri nelerdir ve bunlar nasıl elde edilebilir? Ben bunu sormak istiyorum. Electrowareden sevgilerle :)
Yorumlarınızı bekliyoruuz!