Кто может проревьювить схематику блока управления BLDC?

Question

[semlanik]

Всем привет,

требуется ревью схематики блока управления BLDC. Сразу скажу компонентная база выбиралась на основе того, что доступно к покупке в разумные сроки. Вот ссылка на проект, все open sourse, схематику делал в Eagle Cad.
Схематика питания и ЕБУ

Подключается это в итоге к 36V батарее и к китайскому BLDC ZS-X11H (гуглится).

В целом все проверял на макетных платах, но хотелось быть на 100% уверненным, что нет критичных косяков перед отправкой на печать в Китай.

Заранее спасибо!

P.S.: Ответы можно как сюда так и на GH.

Answer 1

[Александр]

Где ESD защита? Или думаете что вас статика не заденет? Да первый же человек который вас коснется когда рука будет на ручке - выведет из строя вход A0. Если конечно защита не встроенная(обычно нет).

Comments

[semlanik]

Ушел читать... Спасибо!

Answer 2

[milssky]

Интересный у вас стиль использования значков заземлений :)
На схеме регулятора один конец С4 висит в воздухе. Не хочу лезть в код, но все бы затворы полевиков, которые подключены к ардуине я бы приятнул к нулю резистором, чтобы не было неожиданных приколов.
Ток через светодиодик можно ограничить, даже не смотря на то, что оно коммутируется транзистором.
Шикарное именование разъемов и цепей. Около понижающего преобразователя есть разъем Vin, на который, как я понимаю, приходят ваши 36в, выходное напряжение Vout с этого преобразователя нигде не используется. На ардуино заведено Vin... При этом, на листе ардуины появилось +5В. Откуда оно взялось?
Сигнал Bat измеряет напряжение батареи чтоли через такой интересный делитель? Что-то я не уловил идеи, да еще и коммутируя его шимом.
Что-то думается мне, то, что на ваших макетках скорее всего мало похоже на то, что на схеме.

Comments

[semlanik]

Я не силен в схемотехнике, учился этому давно и почти не практиковал с годами.

C4 заведен на землю. Сама схема DC-DC конвертера референсная, просто на той же плате разместил еще кое-какую логику необходимую для управления.
Затворы мосфетов сделаю
Уточните пожалуйста какой именно ток можно ограничить? С регулятора?
Vout уходит по проводу на 12V к ардуине. Да именование не доделал, переделаю везде на 12V.
5В делает сам ардуино, там линейный преобразователь который из 7-21В делает 5B
Vin это те самые 12v с регулятора, подключенные через кнопку включения(там схема включения на мосфетах).
Да, BAT поключен к делителю на регуляторе.

[milssky]

semlanik, у вас там разьем Led есть. Я про вот этот участок, туда лампочка или светодиодик подключается? Если светодиодик, можно ограничить его ток и сэекономить его ресурс и немного заряда батареи :)
А цель какая этого сигнала BAT? И неужели не получится собрать делитель их 2х резисторов? 1М и 120к, например.

[semlanik]

milssky,
Led это лампочка, собственно передний фонарик, почитаю как это делается и зачем :) Спасибо!

BAT просто будет показывать заряд батареи. Соответственно Arduino не умеет мерить больше 5V на анлоговых ножках. Насчет делителя, тут есть 2 момента, "пользователи сети" рекомендуют делить цепь резисторов до ноги ардуины на 2, как я понял чтобы пробой одного из резисторов не унес жизнь ардуины моментально. А второй я сделал на всякий случай, чтобы удобнее было подбирать номиналы в последсвии. Сейчас у меня 1M + 47k 100k + 33k дают наиболее близкий к 5в результат. С батареи приходит с 35.7В(это напряжение когда ее отключает контроллер) до 42В. И чуть не забыл, когда arduino выключен, пускать ток через резисторы смысла нет, потому там еще мосфет с PWM.

[milssky]

semlanik, довольно трудно представить себе ситуация, когда многоомные резисторы умирают без воздействия извне. Фигня все это. Обычного делителя хватит. Транзистор там для того, чтобы открыть его только перед измерением и потом закрыть? Это уже экономия на спичках, ток десятки микроампер. Вы подбираете с такой тщательностью делитель этот, а опорное напряжение какое? ЕМНИМ, у ардуины встроенный опорник на 1.1В всего, либо можно использовать напряжение питания. Оно может равняться 5в с точностью в несколько сотых, может быть больше, а может быть меньше. И самое главное, оно будет меняться в зависимости от температуры среды, где будет работать ваш приборчик. Т.ч., имхо, тут игра с этими делителями ради точности нахрен не нужна, 2 резистора и в параллель нижнему небольшую емкость порядка 0.1 мкФ, транзистор выкинуть (накой оно сдалось) и забыть. Если прям принципиальна точность, то обычно ставят внешний опорник и измеритель на ОУ.

[semlanik]

milssky,

Мерить будет постоянно, пока включен Arduino, и включаться когда самокат будет выключен, понимаю, что наверное проще былобы обойтись без него, но мне наверное так спокойнее. С резисторами понял, принял уберу, подберу хорошие номиналы, и добавлю емкость. Насчет точности шкала будет из 5 делений, потому не принципиально. Важен 1й порядок :)

Может быть вы подскажите по ЕSD, см. комментарий выше от товарища. Я знаю что частично перепады гасятся конденсаторами, но в интернетах нахожу схемы из диодных сборок. Если подскажите где почитать, буду признателен. Спасибо большое за помощь!

[milssky]

У вас просто вероятнее сдохнет этот транзистор :)
Касательно ESD, то почитать можно тут и тут, но в вашем случае скорее всего будет достаточно защитных цепей, встроенных в ардуину (я правда почти не работал с ними, на пике в таком бы проекте про есд бы не думал особо).

[semlanik]

milssky,
Вроде поправил большую часть комментариев.
- Транзистор на BAT оставил.
- Делитель переделал на 2 резистора, добавил конденсатор у ноги BAT
- Добавил TVS диоды для защиты от ESD, на линиях которые контактируют с внешней средой, на 5V и 12V.
- Причесал именование контактов.

Обновленная схематика там же.

Открытые вопросы:
- Добавил резисторы на затворы мосфетов, но по номиналам теряюсь, поставил 10K, но это скорее на обум. Буду признателен за совет.

Спасибо!

[milssky]

semlanik, 10k, 100k без разницы в данном случае. Смысл в том, чтобы затворы явно были притянуты к 0, а не висели в воздухе.
TVS диодики стоит поставить все же с теми местами, где разъмы или части платы могут тронуть, обычно они живут рядом с разъемами.

Все же узел с кнопкой S1 еще вызывает вопросы. Вся эта конструкция чтобы просто подать +12 на ардуину? :)

[semlanik]

milssky,
По номиналам, тут скорее хотелось понять лучше высокоомные или наоборот.
Насчет TVS, на плате так и сделал.

S1 чуть хитрее чем просто кнопка включения. Она еще и функциональная. Часть с транзисторами это просто схема включения, а вот диоды как раз нужны чтобы на кнопке висел еще и управляющий функционал (в коде сделана обработка short press/long press/double click). Не буду скрывать сама схема срисована отсюда

[milssky]

semlanik, тут нужно было просто в код смотреть, а мне лень. :)
Частенько даже 1М встерчаются. Смысл в том, чтобы затворы не болтались в воздухе. Если смотреть на физику, то емкость затвора должна быть по умолчанию разряжена (или в случае ее зарядки прикосновением или еще каком-либо полем) она смогла разрядится, чтобы транзистор остался закрытым. Величина резистора будет влиять на скорость разряда, не более)

Так то, обычно инженеры еще оценивают величину емкости затвора и исходя из этого, могут ставить низкоомный резистор последовательно затвору, чтобы защитить пин контроллера от чрезмерный токовой нагрузки. Вот тут можно этот резистор и посчитать, ориентируясь на требуемое быстродействие. Но тут на 99% это лишнее, т.к. n-мофеты вы используется низкой мощности.