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BLDC-Controller-IC mit SVPWM (Sinus-PWM?) Fairchild FCM8201/8202

Dieses Thema im Forum "Controller/Regler, Fahrerinformation, Elektronik" wurde erstellt von e-doc, 21.06.12.

  1. Joe23

    Joe23

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    AW: Adapter für Fairchild FCM8201/8202

    Also ich habe jetzt zähneknirschend die Dil Adapter bestellt, bzw. meinen Sohn bestellen lassen, da ich selbst so rückständig bin und Zahlungen nicht per Computer abwickeln kann, aber auch nicht will.
     
  2. masterxxx

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    AW: Adapter für Fairchild FCM8201/8202

    wenn du 3 Wochen zeit hast, kannst du dir in Asien selber Adapter nach Wunsch herstellen lassen, preislich sind da 10 Platinen nicht so weit von einer Platine eines teuren deutschen Händlers entfernt. Da lohnt es sich nicht mal selber zu ätzen.
    http://imall.iteadstudio.com/open-pcb/pcb-prototyping/im120418001.html
     
  3. e-doc

    e-doc

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    AW: Adapter für Fairchild FCM8201/8202

    Bei Anvilex gibt es sowas (1,09€):

    P009_25_product_view-228x228.jpg

    Oder als DIL für 0,85€:
    P011_33_product_view-228x228.jpg

    Über die Versandkosten finde ich dort allerdings keine konkreten Angaben...
     
  4. Joe23

    Joe23

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    Ich habe mir den Luxus geleistet die Quadratische Version auch noch zu bestellen (bestellen zu lassen). Die unnötige Leitungslänge der Dil-Version war mir einfach ein Dorn im Auge. Übrigens habe ich dabei lernen können, dass mein Prozessor AT XMEGA 256 A3 auch auf einer ANVILEX-Platine sitzt. Jetzt geht es mir darum einen schrittweisen Aufbau der Lochrasterplatine zu planen, bei dem immer zwischendurch auch was testbar wird. als 1.Schritt könnt ich mir vorstellen nur 8201 mit Hallsensoranschluß. Blöd, dass ich dabei meine Halls ebenfalls invertieren muss und ich in diesem Stadium nicht an die Register drankomme. Und dafür einen ATMEL-Tiny zu verwenden wäre mir für einen ersten Schritt zuviel.
     
  5. masterxxx

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    Wenn du keinen Tiny nehmen willst, dann nehme doch einfach ein Logik Gatter, einfacher geht es nicht.
     
  6. Joe23

    Joe23

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    Natürlich habe ich daran gedacht, aber ich müßte dann eine 5V-Versorgung zusätzlich aufbauen und dann mit 3 XOR-Gattern und Steckbrücken auch eine Konfigurierbarkeit haben. Denn wenns dann gerade kein elfKW-Motor sein soll, entfällt das Invertieren wieder. Und es ist halt doch ein ungutes Gefühl, ob man dann
    später nicht doch noch mehr Zugang zu anderen Registern braucht. Die diskrete logik wäre also nur empfehlenswert für einen einen Zusatz außerhalb des Controllers, denn nachtägliches Entlöten größerer Schaltungsteile hinterlässt nur großes Chaos.
     
  7. e-doc

    e-doc

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    AW: Adapter für Fairchild FCM8201/8202

    Der 8201/8202 hat einen 5,2V-Ausgang (Pin 11), der ist mit 10mA belastbar und wird sicher den einen Logik-IC auch noch verkraften (evtl. CMOS/CMOS-TTL verwenden).
    Oder Du hängst den Logik-IC an die Betriebsspannung der Hall-Sensoren.

    Welche Versandkosten berechnet Anvilex dafür?
     
    Zuletzt bearbeitet: 09.12.12
  8. Joe23

    Joe23

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    AW: Adapter für Fairchild FCM8201/8202

    Nachdem in der Applikation die Pullupwiderstände der Hallsensoren schon am 5V-Ausgang des FCM8201 hängen hab ich gedacht, die Versorgung der Halls auch dort hin zu hängen. Und wenn ich schon mal diskrete Logik aufbaue, dann gleich komfortabel, dann würde ich noch ein Signal bilden wollen das alle Hallflanken in einem Signal vereinigt. Somit wärens schon 6 XOR-Gates und hätte noch nicht mal eine vernünftige LED-Anzeige. also erst mal Abwarten, bis die beiden Fairchilds auf der Adapterplatine sitzen. Außerdem hab ich diese Woche mit Ergometertraining angefangen. Da hör ich nicht mehr auf den Inneren Schweinehund, der mir ständig zuflüstern will: Du mußt dringend Elektronik basteln, da hast du keine Zeit fürs Training.
    Die Versandkosten weiß ich nicht, die Bestellung hat mein Sohn gemacht und dabei wurde noch anderes mitbestellt. werd ihn bei nächster Gelegenheit danach fragen.
     
  9. lange5766

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    AW: Adapter für Fairchild FCM8201/8202

    Habe vor kurzen bei Anvilex für mehrere Adapterplatinen 1,60€ + MwST (bei Briefversand) bezahlt.

    MfG : Marco (lange5766)
     
  10. e-doc

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    AW: Adapter für Fairchild FCM8201/8202

    Das ist ja günstig.

    Danke für die Info!
     
  11. Joe23

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    AW: Adapter für Fairchild FCM8201/8202

    Jetzt hat einer der Beiden Fairchildcontroller die Original-Verpackung verlassen dürfen und residiert nun auf einer Adapterplatine nun ist also ein erstes Schrittchen gemacht. Allerdings gleich der nächste Schritt, nämlich die Anschlußpunkte im 2,54 mm Raster mit zweireihigen Steckerleisten zu versehen endete eher negativ. Die Platine ist recht großzügig mit Lötstoplack versehen worden, somit sind die Lötaugen bis auf einen Restring von ca 0,1 mm oder weniger abgedeckt. Und so hatten nicht alle eingesetzten Stifte kontakt mit den IC-Anschlüssen. Mein Sohn mußte daher recht lange an den Stiften herumlöten, was zur Folge hatte, dass die Stifte die Kunsstoffhalterung auch angeschmolzen haben und somit nicht mehr in der ursprünglichen Orientierung stehen. Bleibt nur zu hoffen dass 1. die Stifte noch in den vorgesehenen Gegenstecker passen, dass 2. alle durchkontaktierungen mit Lot gefüllt sind, und 3. die nun hergestellten Kontakte nicht durch die Mißorientierung der Stifte, b.z.w. durch daraus entstehende Zwangskräfte wieder aufgebrochen werden.
    Ein Anfang ist jetzt zwar gemacht, hoffentlich kein Anfang vom Ende. Solange meine Enkel nicht wieder das Feld geräumt haben, werde ich jedenfalls damit keine Versuche eines weiteren Aufbaus beginnen.
    Dazu schwebt mir ein Minimalaufbau vor: Anschluß der Versorgungsspannungen, einschließlich Abblock kondensatoren und Anschluß + Filterung der Hallsignale und deren Invertierung. Und schließlich noch das herausführen der U-, V-, W-, X-, Y- , Z-Signale bzw. deren Inverses. Damit könnte ich dann meine vorhandene Leistungsstufe ansteuern, allerdings mit übertrieben hoher Totzeit, da sich zwei Instanzen um Totzeiteinfügung bemühen werden.
    Habe ich dabei noch etwas vergessen?
     
  12. e-doc

    e-doc

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    Fcm8201/8202

    Nach längerer Zwangspause habe ich meinen FCM8201-Versuchsaufbau wieder ausgegraben und möchte nun doch weiter daran arbeiten.

    Die Hall-Signale erzeuge ich mit einem Taktgenerator (NE555) und einem als Schieberegister geschalteten 4-fach D-Flipflop 74LS175.
    Der FCM8201 soll zunächst stand-alone laufen:
    FCM8201_stand-alone.jpg
    Momentan gibt es aber ein Problem: Die FAULT-LED leuchet, d.h. Systemfehler, und die Ausgänge U bis Z geben natürlich keinen Piep von sich.
    Ich habe leider keine Idee, was die Ursache sein könnte.

    Kann ich die Schaltung so überhaupt ohne Endstufen und Motorstrom-Feedback laufen lassen, oder liegt hier schon der Hase begraben?
    Am Pin 9 (FO) wird ein Rechtecksignal (3 Perioden pro Hallsignal-Periode). Demnach werden die Hallsignale schon mal korrekt verarbeitet.

    Was ist denn eurer Meinung nach als absolute Mindestbeschaltung am FCM8201 stand-alone notwendig, um in offener Scheife wenigstens eine Ansteuerung des Ausgänge U bis Z zu erreichen?
    Was kann ich noch abchecken?

    @Joe23, masterxxx und Walter S.:
    Könnt ihr mir bitte vielleicht mal auf die Sprünge helfen?
     
  13. Joe23

    Joe23

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    Tut mir leid, ich habe das Projekt versacken lassen. Ich habe deshalb keine Ahnung. Aber ich fände es schon komisch, wenn der Chip nur funktionieren würde, wenn wirklich Strom gezogen wird. Macht deine Hallsimulation die richtige Folge? So weit ich mich erinnern Kann hast du keine Möglichkeit, die Hallsignale anzupassen ohne die Prozessorschnittstelle aktiv zu haben. Ich denke masterxxx könnte dir eher weiterhelfen.
    In jedem Fall wäre ein Schaltbild deines Fairchildaufbaues nützlich.
    So wie ich dich verstanden habe, legst du durchlaufende Hallsequenzen an, das kann wohl nicht gut gehen, leg mal eine einzige feste Hallkombination an und schau, ob du damit die Fault-LED zum erlöschen bringst.
     
    Zuletzt bearbeitet: 22.07.13
  14. Joe23

    Joe23

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    Auf jeden Fall wirst du nur ein Blockkommutierungsschema sehen können. Gasgeben nicht vergessen.
     
  15. masterxxx

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    Hallo e-doc,
    ohne Motorstrom Feedback sollte es eigentlich schon funktionieren, auch ohne Endstufe, jedoch solltest du beachten dass aus I_in ein Strom rausfliest (Stromquelle mit 50uA). Wenn der Pin also leerläuft oder nur mit einem sehr großen Widerstand an Masse hängt gibts da Probleme weil die Spannung dann über die Maximalspannung ansteigt und das IC (fälschlicherweise) wegen Überstrom abschaltet. I_in muss kleiner als 1V sein (messen verfälscht evtl).

    Was für dich auch interessant sein könnte ist, dass ein Fehler bei der Hall-Reihenfolge zwar die FAULT-Led anschaltet, jedoch die Endstufen weiter angesteuert werden. Anderes gilt wenn 000 oder 111 an den Halleingängen anliegt, dann wird abgeschalten.

    Des weiteren hat der Chip zwei "Gaseingänge". Von den beiden wird der mit der niedrigeren Spannung genommen. Du solltest also den anderen auf v_out legen.

    Ist die Temperaturmessung richtig beschalten? --> ich glaube auf v_out legen bzw größer 1,2V besser 2V.

    Liegt Pin 6 FREE/ST auf low? high würde ausschalten?

    ist R_CLK richtig eingelötet?

    Fault-Led richtig herum (open drain/aktiv low)?

    Ansonsten Seite 13 im Datenblatt, da steht wann welcher Fehler ausgelöst wird.
    Für weiteres bäuchte man einen Schaltplan von deinem Aufbau.

    Gruß masterxxx
     
  16. e-doc

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    Danke für Eure Hinweise.
    Werde morgen Punkt für Punkt abchecken und Rückmeldung geben.
     
  17. Joe23

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    Sollte dir der schrittweise Ansatz gelingen, wäre das für mich ev. auch ein Ansporn es mal in kleinen Schritten zu versuchen. Im Moment hätte ich erst mal eine größere Änderung im Aufbau der Leistungsstufen für meine Blockkommutierung vor und auch schon begonnen. Allerdings sollte im Sommer das Fahren überwiegen, jedoch der nächste Winter kommt bestimmt.
     
  18. e-doc

    e-doc

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    Meine Hall-Simulation dürfte der Spec entsprechen (CW=0):


    Hallgenerator.jpg Hall+FO.jpg hall-phasen.jpg



    Meine vorläufige Beschaltung des FCM8201:

    Beschaltung 8201.jpg



    Denke schon, daß das korrekt ist, s.o.

    Geht nicht aus.

    Das wäre schon mal etwas, auch wenn ich jetzt nicht verstehe, warum Sinus-PWM dabei nicht funktionieren sollte. Brauche ich dazu die Strom-Regelschleife?
    Gas liegt auf 2,5V (50%).

    Über 10kOhm gegen Masse liegen 0,5V, also korrekt.

    Sehr guter Hinweis!
    Ich hatte auch schon 2 der Hall-Signale getauscht, und CW/CCW auf anderen Pegel gelegt, aber ohne Erfolg.

    Weder 000 noch 111, siehe Oszillogramm.

    Beide an Potis auf ca. 2,5V. Sollte also laufen.

    Auf 5V gelegt.

    Auf Masse.

    12kOhm gegen Masse.
    Sollte an dem Pin nicht wenigstens ein Dreiecksignal messbar sein (ist nämlich nicht!)? So kenne ich das zumindest von anderen RC-Oszillatoren.
    Obwohl: wenn der R_CKL nur eine IC-interne Stromquelle steuert, die einen IC-internen C lädt/entlädt, dann sehe ich außen am Pin 17 vermutlich nichts davon.

    Ja, sonst würde sie gar nicht leuchten.

    Konnte da keine Fehlerzustand erkennen.

    s.o.
     
    Zuletzt bearbeitet: 23.07.13
  19. masterxxx

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    Hallo e-doc,
    ich hoffe der Fehler ist gefunden, der Pin für die Temperaturabschaltung ist nämlich falsch beschalten.

    Siehe Seite 9 Datenblatt, letze Zeile. (Pin open protection ab 4,6V)

    Als Größenordung, ich habe den entsprechenden Pin mit 68k auf GND gelegt.


    Gruß masterxxx
     
  20. e-doc

    e-doc

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    Das war es, dank Dir vielmals! Den Hinweis im Datenblatt habe ich mehrfach übersehen...

    An den Ausgängen erscheinen jetzt zumindest schon mal PWM-Pakete.
    Irgendwie "wobbelt" da nochwas durch, soll heißen, die Pulsbreite ändert sich laufend, aber nicht unbedingt so, wie es für eine Sinus-Modulation zu erwarten wäre (am Rand der Pakete schmalere Pulse und in der Mitte breitere, wie in Fig. 16 im Beitrag #58). Schwierig zu beschreiben, eine Momentanaufnahme (Schirmbild) würde es auch nicht treffend rüberbringen.
    Die Potis an den beiden "Gaseingängen" haben tendentiell den richtigen Einfluß (höhere Spannung -> breitere Pulse).

    Muß mal sehen, daß ich noch irgendwelche floatende Eingänge richtig beschalte, und diese Strom-Feedback-Sache richtig verstehe.

    Hast Du eine Idee, wie ich die Endstufen mit Motor-Last simulieren könnte?
    Aus verschieden Gründen möchte ich hier noch keine echte Endstufe mit höheren Spannungen und Strömen dranhängen.
    Vielleicht 3 Halbbrücken mit bipolaren Transitoren zusammenschustern, mit 3 Lastwiderständen (oder Induktivitäten?) in Sternkonfiguration und hochohmigerem Shunt, um vorerst mit niedrigen Strömen testen zu können?

    Noch eine Frage zu dem AS-Eingang (Angle Shift):
    Wird hier in der Praxis ein fester Wert angelegt ("Vorzündung" wie bei mechanischer Kommutierung), oder ein vom Betriebszustand (Last, Drehzahl etc.) abhängiger Wert?
    Falls Letzteres zutrifft, wie werden die Parameter für das Kennfeld ermittelt? Per Rollenprüfstand?
     
    Zuletzt bearbeitet: 24.07.13