ИНТЕРЕСНО Работа шпинделя через дешевый китайский мосфет

[Руслан-2020]

Сделал вот так. Пока еще не рискнул подключать к Ардуино, но просто от блока питания подавал от 3 до 5 вольт.
На 3 вольтах шпиндель начинает понемногу раскручиваться, по мере увеличения напряжения обороты растут, но при достижении 5 вольт дальше уже не растут, достигнув максимума.

Вы так рискуете спалить хорошие транзисторы. Они не для таких режимов.

 

[booroondook]

Вы так рискуете спалить хорошие транзисторы. Они не для таких режимов.

Таки скажите мне, чем моя схема принципиально опасней, например, вот этой - которая используется для обучения новичков основам Ардуино.




(схема взята из этой статьи: https://ergoz.ru/arduino-n-channel-mosfet-upravlyaem-vyisokim-napryazheniem/ )

 

[ЮрийВ]

Если не затруднит, покажите, куда именно:

На 3 ножку разъема по схеме подаёте шим с ножки процессора.
Чтобы не нагружать излишне процессор D1 и R2 лучше удалить , а вместо R1 впаять 10 кОм.
Опять же по схеме в посте #51 показано, куда и как припаять защищающий мосфет диод 1N5822, SS34, SS54. А далее определить, соотнеся схему и плату, куда подключить шпиндель, так как на схеме верхние разъёмы в плате не указаны... Чтобы было меньше помех,можно добавить конденсаторы, как в типовой схеме CNC PRO, с каждой стороны шпинделя на "землю" по 100 nF.


На другую плату забей или купи дорогой станок...

 

[booroondook]

ЮрийВ, такую схему одобряете? Это то, что у меня получилось в итоге (после перерезания дорожек на ШИМ-плате с целью исключения из работы ненужных элементов). Проверил на практике - работает. Насчет безопасности и поддержания работоспособности - готов выслушать советы (лучше в виде пометок на схеме):

 

[Руслан-2020]

Китайцы нередко в своих платах повторяют то, что сами с трудом понимают.
Смотрим даташит на LM317.
стр. 4, Reference Voltage= 1.25V. Это то, что на ноге ADJ.
R8= 5K6, R9=10K.
Выходное напряжение:
Uout= Uref *(R9+R8) / R8= 3.48V
Можно убедиться ткнувшись вольтметром на ногу 2 LM317 и минус кондюков С4 или С5.

От этого напряжения питается таракаша NE555.
То, что R6=100K - это ошибка. Наверное, 100 Ом.
Никак не выше этого напряжения, 3.4В, на её ноге 3.

Смотрим даташит транзисторов NTP75N06.
Стр2., Gate Threshold Voltage.
Максимальное ПОРОГОВОЕ максимальное напряжение - 4.0В
Типовое - 2.8В
Это означает, что от 3.4В он только начинает открываться, причём, как повезёт, в зависимости от конкретного транзистора. Даже картинку эту сделал, оба графика полезны.

Передаточные характеристики (стр. 3, Figure 1., On-Region Characteristics) только начинают нормироваться с напряжения на 1 Вольт больше, чем там может быть - Vgs=4.5V.
Это означает, что при достаточно мощном двигателе, желающем покушать много ампер, половина и более напряжения запросто падёт на этом транзисторе. Они будут греться. Поэтому они ставят два таких транзистора. И это не спасает.
Смотрим далее.
Сопротивление сток-исток нормируется на 9.5 мОм при (внимание!) 10В на затворе. (стр2. Static Drain-to-Source On-Resistance)
Значит, если мы хотим нормальное шим-управление от такого транзистора, на затворе нам нужны 10 Вольтовые импульсы.

Вот и всё.
Да, кстати, предельное напряжение питания LM317 - 40V. Не превышайте это напряжение .

Предлагаю такой вариант переделки схемы:
Выкидываем NE555 - обязательно, ибо сгорит.
R8= 10K, R9=1K6. Тогда выходное напряжение LM317 равно 9В.
Отрезаем общую точку R1 и R2 от истоков транзисторов и земли и подцепляем её к 9В. Если R9=1К4, то 10.1В
Т.е., теперь на затворы подано 9В через резаки 1К.
Теперь транзисторы всегда открыты, причём очень хорошо.
Чтобы их закрывать надо их затворы сажать на землю.
Требуется ещё один NPN транзистор, как нарисовано зелёным.
Хорошо бы убедиться, что С6 выдержит, или выкинуть его.

Однако, в таком режиме при подаче 1 напряжения с выхода адруины мотор будет стоять, а при заземлении провода, 0 - крутиться.
Эта инверсия, наверное, не годится? Честно, ребята, я пока не знаю, извините.

Схему можно дополнить ещё одним транзистором, или микрухой, или программированием.
Поскольку это всё вероятностная вещь, я пока не буду рисовать.
Скажите, что именно надо, дорисую.

Ваши сообщения автоматически объединены: 11.03.2020

Таки скажите мне, чем моя схема принципиально опасней, например, вот этой - которая используется для обучения новичков основам Ардуино.




(схема взята из этой статьи: https://ergoz.ru/arduino-n-channel-mosfet-upravlyaem-vyisokim-napryazheniem/ )

В этой схеме постоянное напряжение не подаётся. Либо питание, либо ноль.
В исходном посте, на который я сказал "можно повредить" речь шла о том, что на затвор подавалось постоянное напряжение.
Чуть ранее я выложил даташит на этот транзистор.
При таком напряжении он только начинает открываться.
Но мотор то всяк не сгорит, а вот транзистору потребуется могучий радиатор, корпус его всего 2.4 Вт выдержит без помощи.

Ваши сообщения автоматически объединены: 11.03.2020

ЮрийВ, такую схему одобряете? Это то, что у меня получилось в итоге (после перерезания дорожек на ШИМ-плате с целью исключения из работы ненужных элементов). Проверил на практике - работает. Насчет безопасности и поддержания работоспособности - готов выслушать советы (лучше в виде пометок на схеме):

Схему одобряю, но её вход не на ногу адруины, а на доп. преобразователь на транзисторе теперь уже 13 Вольт. Ибо 1К и 300 Ом - делитель.

Ваши сообщения автоматически объединены: 11.03.2020

И кстати, раз уж тут всё объединяется, второй мосфед можно использовать на втором моторе.
Одного за глаза и за уши, даже без радиатора.

 

[zelvov]

А чем вам оптрон не нравится? Полная развязка, и уровень согласовывать не надо, две детальки всего добавить то

 

[ЮрийВ]

ЮрийВ, такую схему одобряете? Это то, что у меня получилось в итоге (после перерезания дорожек на ШИМ-плате с целью исключения из работы ненужных элементов). Проверил на практике - работает. Насчет безопасности и поддержания работоспособности - готов выслушать советы (лучше в виде пометок на схеме):

Вот такую одобряю


У P75NF75 слишком на мой взгляд большая входная ёмкость, чтобы работать напрямую от процессора. Тем более два их включать в параллель...

 

[booroondook]

Смотрим даташит транзисторов NTP75N06.

Прошу прощения, мой косяк. На самом деле там полевики (оба) модели P75NF75. То есть, другие. Просто, когда схему рисовал в Протеусе, то выбрал элемент из наличия, а затем забыл на схеме поправить название.

Да, кстати, предельное напряжение питания LM317 - 40V. Не превышайте это напряжение

Дорожка уже перерезана, никакое питание на LM317 вообще не подается (а раньше подавалось 24 вольта, так что запас большой есть).

То, что R6=100K - это ошибка. Наверное, 100 Ом.

Согласен - снова мой косяк. Решил, что тем номиналам, что подписаны на плате, можно доверять, и не стал их перепроверять, так и внес в схему. На самом же деле там резистор с одной черной полосой - то есть, перемычка нулевого сопротивления.

 

[omi4]

Для понимания ответов тех кто знает, теми кто хочет.... только нихрена не понял.

В GRBL MOSFET – служит как усилитель сигнала для понижения напряжения до нужного значения.

Принимает источник сигнала и понимает его как электромагнитное колебание, за счёт подаваемой на него мощности
(от источника питания) — усиливает сигнал по напряжению и мощности.
Подающийся на затвор исходный сигнал малой мощности, в данном случае служит как дирижёр затвора.

Все волшебные коробочки с али что тут продемонстрированы делают тоже самое, только у них свой шим сигнал.
Который меняется от положения ручки резистора, а не от G кода.

Попытка преобразовать шим во что то, и этим управлять другим вариантом того же самого? Смысла не имеет.
Как и попытка приделать внешний MOSFET, тот что на плате работает не хуже.

Что хотим получить от данной переделки?

 

[booroondook]

У P75NF75 слишком на мой взгляд большая входная ёмкость, чтобы работать напрямую от процессора. Тем более два их включать в параллель...

Дык... Тогда уж проще не имеющуюся ШИМ-плату пытаться встроить в систему, а спаять с нуля новую.
Задача-то изначально стояла именно в использовании готовой имеющейся платы с минимальными ее переделками.

 

[zelvov]

Попытка преобразовать шим во что то, и этим управлять другим вариантом того же самого? Смысла не имеет.
Как и попытка приделать внешний MOSFET, тот что на плате работает не хуже.

Что хотим получить от данной переделки?

Так у него и нет транзистора на плате

Ваши сообщения автоматически объединены: 11.03.2020

У меня тоже связка Мега с CNC шильд с внешним транзистором

 

[omi4]

Про шилды как то не подумал.

Шилд и вариант ТС с 12в.

Первое не следует выбирать изделие на Али по прайсу или пытаться прилепить то что валяется давно.. значит точно подойдет.

Для управления MOSFET есть специальные микросхемы которые называются драйверами. Тут об этом писали только не сказали зачем он нужен.

В давние времена мир был аналоговым, огромное количество MOSFET было создано тогда. На затворе для их эффективной работы должно быть ~10вольт. Для того чтобы МК смог им управлять как надо ставят хитрую маленькую микросхему.

Есть другой вариант, это специальные варианты MOSFET которые правильно работают при 5 вольтах на затворе.

Более подробно на не нашем, гугл поможет.

На шилде или мега плате всегда есть выход подписанный TTL out или как то похоже. Проверяем куда он идет, уточняем по конфигу и смотрим. Там будет шим для управления MOSFET.

 

[ЮрийВ]

Задача-то изначально стояла именно в использовании готовой имеющейся платы с минимальными ее переделками.

Как меня легко уговорить. Согласен , что можно попробовать Ваши P75NF75, и даже конденсаторы внешние не добавлять и использовать схему, ту которую я правил выше.



Но! Надо обратить внимание вот на что. Как ни странно более мощные мосфеты могут больше греться, если из-за входных емкостей они будут не так быстро переключаться микропроцессором. Это будет проявляться только при работе ШИМ, то есть когда шпиндель не на максимальных оборотах работает. То есть даете 5000 оборотов для стокового шпинделя вместо 10000, включаете через свою модернизированную по схеме выше плату и контролируете температуру Ваших 75NF75. Если сильного перегрева их не будет, то, скорее всего, тест пройден и можно осторожно начинать и дальше эксплуатировать...

 

[zelvov]

Дорожка уже перерезана, никакое питание на LM317 вообще не подается (а раньше подавалось 24 вольта, так что запас большой есть).

У вас была рабочая согласованная схема ....
На моей первой плате силовой транзистор развязан оптроном


эту часть схемы я и использовал... малоли чего, и куда побегут 24В а так хоть проц живой останется...

 

[Руслан-2020]

А чем вам оптрон не нравится? Полная развязка, и уровень согласовывать не надо, две детальки всего добавить то

Оптрон по любому много лучше. Одним ударом решает всё. Вообще всё.
Возможная проблема с инверсией остаётся. Единицей на ноге процессора мотор останавливается.
Но оптрон к тому транзистору инверсию устраняет.

Ваши сообщения автоматически объединены: 12.03.2020

Прошу прощения, мой косяк. На самом деле там полевики (оба) модели P75NF75. То есть, другие. Просто, когда схему рисовал в Протеусе, то выбрал элемент из наличия, а затем забыл на схеме поправить название.
Дорожка уже перерезана, никакое питание на LM317 вообще не подается (а раньше подавалось 24 вольта, так что запас большой есть).Согласен - снова мой косяк. Решил, что тем номиналам, что подписаны на плате, можно доверять, и не стал их перепроверять, так и внес в схему. На самом же деле там резистор с одной черной полосой - то есть, перемычка нулевого сопротивления.

С P75NF75 на затворе ещё хуже. 4В порог. Но что я говорил про 9В (или 10В) - остаётся.
...
Не надо сильно смущаться таким ляпам на китайских платах. Я их столько насмотрелся, привычно... Кстати, сами они очень благодарят, когда указываешь их ошибки. И в общем, даже не обидно, досадно скорее за нас. Многие китайцы же сейчас напоминают Левшей, подковывающих блох. При том, что у них уже полно вещей, на которые смотришь с завистью и болью, что мы такого не имеем.