Ponte H con LMD18200

wow, sembra io sia il primo ad aprire un thread nel forum dedicato all'elettronica di potenza!! Beh, mi sento onorato e passo subito al dunque:

Obiettivo:
Realizzazione di un ponte H per 3 motori, da sfruttare per un R.O.V. (Remotely Operated Vehicle) subacqueo, al fine di esplorare tratti di mare prima di andare in immersione (sono un diver).

Scelta dei componenti:
Ho pensato di basarmi sugli LMD18200, integrati di potenza per ponti H con corrente massima di 3A. Dovrò utilizzare delle pompe di sentina da 1.3A, quindi siamo ampiamente nei margini di manovra. Il circuito è stato disegnato basandomi sull'applicazione tipica presente sul datasheet del componente. Siamo alla primissima versione, devo postare ancora quella definitiva. Mauro mi ha dato delle dritte, che verranno inserite nella seconda versione che posterò sempre in questo topic. Premetto che, al momento, di realizzato e funzionante non c'è nulla: di conseguenza ogni contributo è ben accetto al fine di raggiungere un buon risultato finale!

Bill of materials:
IC1-IC3: LMD18200

C1-C3: Condensatore elettrolitico 330uF 35V (passo 3.5mm) - 105°C
C4-C9: Condensatore poliestere 10nF 100V (passo 5mm)
C10-C12: Condensatore poliestere 100nF 63V (passo 5mm)

R1-R3: 2.2 KOhm 0.25W 5%
R4: 560 Ohm 0.25W 5%

X1: Morsetto PCB (12V DC)
X2-X3: Morsetto PCB (Uscite motori 1-3)

SV1: Strip pin

Piedinatura strip pin:

1: SENSE3
2: PWM3
3: DIRECTION3

4: SENSE2
5: PWM2
6: DIRECTION2

7: SENSE1
8: PWM1
9: DIRECTION1

Schema:

Ciao,

se posti il nuova schema possiamo discutere ulteriormente.
Effettivamente hai già implementato i consigli e hai aggiunto buone osservazioni che è bene adottare in progetti complessi e modulari.

Tra i vari suggerimenti vi erano quelli di usare la funzione Break e quella Termal.

Nella scheda di controllo che sto sviluppando ho un sensore della temperatura in maniera da monitorare la temperatura in maniera continua.
In ogni modo in assenza di un sensore termico avere un flag temperatura permette di prendere provvedimenti prima che il sistema si disattivi a causa di un Termal shutdown/off, perdendo il controllo dello stesso senza averne avuto un preavviso. Facendo uso di un microcontrollore è sempre bene sfruttarlo anche se il software può in un promo momento non usarlo.

Saluti,

Mauro

Ho apportato delle modifiche:

1) Ho creato lo schema per il ponte singolo, questo per vari motivi:

• Facilità di manutenzione: il ponte danneggiato può essere smontato singolarmente
• Facilità di alloggiamento: il ponte, essendo piccolo, può essere meglio alloggiato rispetto ad un'unica board
• PCB più semplice: con meno piste in giro è più facile eseguire riparazioni e lo sbroglio risulta più semplice

2) Ho inserito un condensatore da 100nF in parallelo a quello da 330uF: questo perchè, come spiegatomi da Mauro, un condensatore più capace richiede più tempo per il ciclo di carica, di conseguenza quello da 100nF "aiuta" a garantire una miglior pulizia del flusso di corrente.

3) Tutti i segnali sono ora collegati: il sense, il thermal, il break. Verranno implementati pian piano nel software, ma trovandosi a fare il PCB tanto vale farlo completo!

Ecco lo schema! In serata posterò il PCB, cercherò di evitare ponticellature (che odio)...

Ciao,

condivido le tue osservazioni nel voler separare le varie schede.

Una nota: La caratteristica dei condensatori elettrolitici è quella di avere una alta ESR (Resistenza interna parassita) che in particolare crescere al crescere della capacità. Il condensatore da 100nF permette di compensare la lentezza derivante dagli elementi parassiti di capacità più grandi. In particolare il condensatore da 100nF è da preferirsi ceramico visto che sono caratterizzati da bassa ESR.
Anche induttanze parassite derivanti dai semplici reofori o fori passati possono rallentare la risposta in frequenza delle capacità nel fornire energia.

Il ramo alto della resistenza R2 è bene che abbia un nodo, però non metterlo sul pin stesso come hai fatto sul pin 8 dell'integrato. Fai una piccola linea elettrica (distanzia quindi il componente) e metti un nodo.
Prima il CAD Eagle reclamava se trovava il nodo sul pin, non sono certo se lo faccia ancora visto che non ho l'abitudine di farlo.
Se esegui un ECR (Electrical Rules Check) hai qualche errore?

Saluti

Ho effettuato l'ERC, nessun errore....

Ho aggiunto il nodo come mi hai suggerito, ed in più ho verificato una cosa che mi era uscita di mente: il piedino 9, il thermal, è open collector... necessita di una resistenza di pullup, collegato quindi all'alimentazione... se ho ben capito (anche da datasheet del LMD) va messa una resistenza di 10K, che sul datasheet è collegata alla 10V. Dal momento che leggevo sempre sul datasheet che il piedino 9 accetta una tensione massima di 12VDC, per semplicità nei componenti (meno sono diversi meglio è) ho pensato che un'altra resistenza da 2.2 KOhm potesse essere più che sufficiente a limitare la corrente (e quindi la tensione) che arriva al piedino 9.

Dai un'occhiata e dimmi che ne pensi! Grazie!!