DC driver TA6586 DIP8

[fulda]

Ahoj,

ten rozdíl v časech - není to vytváření DEAD BAND? Nebo je opravdu pomalejší v obou směrech a tak si vytváří ty hezké napájecí zkraty?
To by jsi si asi všimnul při svém testování.

[harr22]

TA6586 je nejlevnější čínský brak pro použití v plastových hračkách prodávaných na tržnici. Vyrábí to kdekdo v kdovíjaké kvalitě. V datasheetu nejsou absolutně žádné dynamické parametry, tohle vůbec není určeno pro PWM. Jestli je tam vložený dead-time ze zachycených průběhů nedá poznat. Ale při provozu v režimu zapni/vypni by vzhledem k očekávaným měkkým zdrojům napájení hraček, nadproudové ochraně (pokud tam vůbec je), mizernému Rdson mosfetů a krátké době trvání nemuselo být poznat, ani kdyby se mosfety v H-bridge potkávaly.

Pokud nevyrábíš ve velkých sériích, nestojí těch pár kaček ušetřených používáním podobných pochybných obvodů za potencionální problémy a čas ztracený jejich řešením, kdy se ti například může sem tam resetovat řídící mcu kvůli krátkodobému poklesu napájecího napětí způsobenému shoot-through proudem a ty budeš hodiny hledat problém, protože se bude vyskytovat jen nahodile.

[HonzaD]

Tak jsem měl trochu času na pokusy.
Při pokusech se 6 A 1% PWM jsem ještě jednou změřil napětí na výstupních tranzistorech, teď "poctivě" na nožičkách. Jestli osciloskop nekecá, tak horní má asi 200 mV, dolní cca 150 mV. Celkový odpor je tedy asi 350 mV / 6 A ~ 60 mOhm? Je to vůbec možné? Každopádně toliko k "mizernému Rdson mosfetů".
Odběr "vypnutého" H-můstku se mi nepodařilo změřit. Multimetr ukazoval asi -100 nA, pravděpodobně do obvodu prosakovalo nějaké rušení, síťová frekvence nebo tak něco, které se usměrnilo ochrannými diodami a tak můstek "napájelo". Každopádně uváděné jednotku uA jsou uvěřitelné.
Při aktivitě je odběr asi 3 mA.
Při přechodu z "HighZ" na "dopředu" udělá můstek drobnou proudovou špičku, kterou snadno eliminuje 100 nF kondenzátor. Mezi módy "dopředu"/"dozadu" a "brždění" (oba výstupy LOW) udělá můstek VELKOU proudovou špičku. Na rychlé PWM v "slow current decay" módu to tedy asi není.
Můstek se nesnaží o nějaké "active rectification".
V datasheetu inzerují teplotní ochranu. Skutečně to ochranu má. Můstek jsem připájel na "stripboard", na straně výstupu jsem nechal proužek asi 7 dírek, na druhé jen 4, takže trochu jako chladič, jak doporučuje DS. Na stole (bez aktivního chlazení, ale s nějakým "přirozeným prouděním") je můstek schopen dodávat proud 4 A (!). Podle termokamery má pouzdro teplotu asi 120 °C. Kdyby měly výstupy i při této teplotě prvně změřených 60 mOhm, odpovídalo by to 16 * 0,06 ~ 1 W, což je vcelku uvěřitelná hodnota. Při větším zatížení můstek začne "vynechávat". Při 100% duty je několik vteřin aktivní a několik vteřin vypnutý. Při 99% 500Hz PWM výstup poměrně rychle osciluje (rychleji než PWM frekvence), ale minimálně několik desítek vteřin přežije - alespoň když zátěží je 1 Ohm odpor. Jak by se zachoval s induktivní zátěží nevím.
Prý má můstek ochranu proti zkratu. Tvrdý zkrat jsem nezkoušel, když jsem zkoušel "vytáhnout" z něj příliš mnoho přes 1 Ohm rezistor (zvyšováním napájecího napětí), tak to zdroj vzdal dříve než můstek.
---------------------------------------------------------------
Je mi jasné, že výše uvedené platí pro konkrétní můstek, ostatní se mohou chovat trochu jinak a můstky koupené jindy nebo od jiného prodejce jsou už úplně bez záruky. Ale jaké jsou alternativy? Koupit můstky "od slona" je zcela absurdní nápad - co jsem našel, tak je to buď něco z minulého tisíciletí nebo moduly stejné jak "od Číňana". Mouser a spol. mají lepší výběr, ale když jsem na to koukal, tak mi přišlo, že integrované můstky mají mizerné Rdson (třeba A4950 má 0,6 V), poměrně vysoké UVLO, DIY nevhodné pouzdro s chladicími ploškami (tj. je třeba mít PCB na míru) atd. Jistě, mohu si koupit "nóbl modul" s "nóbl můstkem", ale pak už se cena blíží čtyřmístným hodnotám. To už se člověku nechce koupit si jich pár do zásoby, aby měl, když potřebuje...
Nebo co bys považoval za "univerzální můstek" pro malé věci? Občas je tu obdobný dotaz a nabízené alternativy mě nikdy moc nenadchly - na rozdíl od TA6586. (Mimochodem existuje spousta variant, které se liší slibovanými maximálními proudy, přičemž některé jsou SMD.)

[harr22]

Víceméně jsi popsal problémy tohoto obvodu celkem dobře. Rdson bude muset mít někde v desítkách miliohmů, jinak by těch 6A nedal ani ve špičce. Že je nedá trvale ačkoliv to píšou v DS je pro tyhle čínské obvody naprosto příznačné a nijak bych se nad tím nepozastavoval. Navíc Rdson s teplotou dost roste, a tím pádem znovu roste i teplota, takže použitelný proud bude jen nějaký zlomek uvedeného. Nicméně v tomto směru bezpochyby patří k tomu lepšímu z čínského braku, aspoň papírově. Rdson v řádech desítek miliohmů nepovažuju dnes za žádnou velkou výhru, ale máš pravdu že v integrovaných driverech nejspíš moc velký výběr nebude.

Opravdový problém je ale s tou "VELKOU proudovou špičku" kdy se nejspíš potkávají horní a dolní mosfety. Tohle může být zdrojem nepredikovatelných výpadků systému pokud zdroj trochu změkne a bude se to šířit po napájení. Ale je možné že to je problém kusu/série/výrobce který jsi zrovna koupil a u jiného to může být úplně jinak, stejně jako cokoliv cos naměřil. V tom vidím druhý velký problém těchto obvodů. Nikdy nevíš co ti přijde. V každém případě je takový obvod z mého pohledu nepoužitelný.

Co se týká doporučení těžko říct. Osobně tyhle věci příliš nepoužívám, ale namátkou třeba DRV8245 https://cz.mouser.com/ProductDetail/Tex ... eaHQ%3D%3D Popisy těchto obvodů u dealerů bývají dost zmatené, takže je třeba si to pracně všechno proklikat. Většinou si řídím mosfety přímo z MCU, případně přes gate driver pokud je vyšší proud nebo frekvence PWM. V případě že na to MCU nemá zdroje, potřebuju jen jednoduché ovládání apod. použiju jen k řízení mosfetů nějaký maličký čínský MCU za pětikačku s tím že vstupy a chování už budu mít přesně přizpůsobené vlastní aplikaci.

Osobní zkušenost mám co si vzpomínám s TC618CS což je něco podobného jako TA6586 jen pro menší proud, ale s tím že tam žádné špičky při přepínání nebyly. Použil jsem je na maličké 5V motorky.

Případně můj oblíbený stepper driver TMC5160 kde si můžeš dát externí mosfety jaké chceš, takže i při 6A budou studené jak psí čumák. Driver má mj. "DC Motor or Solenoid" režim což je v podstatě plynule regulovatelný 4-kvadrantový napájecí zdroj (dokáže dodávat i odebírat proud v obou směrech) nastavuje se pomocí jednoduchého povelu po SPI. Když si naděláš/koupíš pár modulů a zjistíš jaké "kouzla" dovede, už nikdy nebudeš chtít jiný stepper driver

Co se týká pouzder. No situace je taková jaká je. Všechno se zmenšuje a DIP půjde brzy úplně do kytek, takže se tak jako tak budeš muset naučit pájet QFN. Nic moc na tom ale není, chce to jen trochu cviku jako všechno ostatní. Co se týká těch neoblíbených chladících plošek, poradím ti na ně takovou fintu při níž to zapájíš i trafopájkou. Udělej si pod chipem díru s co největším průměrem a tu pak vyplň cínem. Odvod tepla do všech ostatních vrstev pak bude dokonce lepší než u prokovů - viz foto. Je to zrovna onen zmiňovaný TMC5160.

[petr-kubac]

Opravdový problém je ale s tou "VELKOU proudovou špičku" kdy se nejspíš potkávají horní a dolní mosfety. Tohle může být zdrojem nepredikovatelných výpadků systému pokud zdroj trochu změkne a bude se to šířit po napájení.

Né že by to mizerné vlastnosti můstku nějak zlepšilo, ale o nestabilitě napájení, která resetuje procesory jsme už "dávno před válkou mluvili s panem okresním hejtmanem" a vymysleli jsme "Kubáčovu magickou diodu"

https://kubac.jecool.net/petr-kubac.blo ... akuje.html

Omlouvám se že si pořád přihřívám stejnou polívčičku, ale tahle blbůska dokáže ušetřit dlouhé hodiny bádání.

[nostalcomp]

... a vymysleli jsme "Kubáčovu magickou diodu"

To oddělení napájení pro elektroniku (nejen s MCU) pomocí diody používám a považuji za samozřejmost. A právě z toho důvodu bych se asi zdráhal to pojmenovat po sobě, páč to považuji za natolik samozřejmé, že to muselo být vynalezeno někým jiným již v pravěku

[Dex]

On za to ale nemůže, že jsme tomu tak zhruba před 20 lety začali říkat

[harr22]

Jo, tohle řeší jen tento jeden specifický případ který jsem uváděl jako příklad.
Pokud máš ale motorů/driverů víc, máš tam různé výkonové prvky kde napájení oddělit nejde typu serva, stepper drivery, máš tam zdroj s nadproudovou ochranou, power good siglály, RF komunikaci a asi milion dalších věcí co mne zrovna nenapadly a kde to oddělit diodou není reálné, jsi zas tam kdes byl.
Problém to může znamenat i pro obvody citlivější na EMC (při tvrdém zdroji se rušení bude šířit i vzduchem jsou to desítky ampér do zkratu) apod.
Prostě jen samá negativa a sociální nejistoty

Ta věc je evidentně určená do levných hraček napájených ze dvou tužkových baterií kde toto chování nevadí, případně s tím konstruktér počítá. Ale když toho nevyrábíš tisícové série, těch pár ušetřených kaček za potencionální potíže nestojí. Osobně si myslím, že full bridge u kterého se potkávají mosfety není zrovna ideální volba