TDM Lab

Сделал я все-таки усиление дорожек шины DC. За аккуратность поставил себе 3 с плюсом😁
Материал латунь толщиной 0,7мм.
Ну, для первого раза пойдет.

upd Измерение сопротивления плюсовая шина на всю длину только лужение ~3мОм, с усилением ~1мОм.
И да, медь ЗНАЧИТЕЛЬНО лучше по удельному сопротивлению.

upd upd Латунные с никелевым покрытием шины для печатных плат https://www.lcsc.com/products/Metal-Products-SMT-Copper-Sheet_13371.html?keyword=YTC-&s_z=n_YTC-

Печатные платы для сборки комплектов разработчика на микроконтроллере К1946ВК035 уже идут ко мне.

В этот раз сборку SMD не заказывал так как тогда выйдет слишком дорого за штуку. Заказал все детали отдельно вместе с платами, собирать буду сам. Хэнд-мейд так сказать, ну в целом ничего нового для меня😁

Стоимость плат будет 3к₽. Платы появятся в магазине ВК.

Очень жду К1946ВК028, под него тоже сразу буду делать платы. Должны появится в скором времени, но пока я об этом ничего не знаю🙂

upd: Из особенностей на плате (которая на фото К1946ВК035) сразу будет CAN трансивер. На обратной стороне это не память, а он😉

Очередная партия контроллеров собрана, будет упакована, а затем и отправлена.

В партии есть контроллер с сопротивлением шунтов 1мОм, это пилотный образец усиленной версии на кратковременные токи до 100А. Так же на нем предполагается усиление проводников печатной платы полосой. Если всё получится с усиленными проводниками то покажу мое рукоделие на фото, а не получится, то не покажу😁

Ссылка на контроллер в ВК

А вот как делаются мои теплоотводящие планки на серьезном промышленном оборудовании😊
Огромная револьверная голова корпит над маленькой деталькой😄

Евгений, спасибо!

Мои опыты по сверлению меди привели к забавному эксперименту с контроллером и двигателем BLDC взамен штатного коллекторного на маленьком сверлильном станке.

Получилось, что такой скромный по габаритам двигатель вполне себе может выполнить работу коллекторного и даже несколько больше чем он.

Оригинальный вариант вообще не управлялся по скорости и я использовал питание от ЛБП чтобы регулировать обороты.
А еще, для такого варианта можно написать всякие интересные алгоритмы на случай заклинивания. Можно реверсировать и управлять моментом вращения напрямую.
Двигатель в видео: С2836-750KV
upd: ссылка на раму станка

С некоторыми мучениями я все-таки разработал пример кода 6-ти шагового управления BLDC двигателями.
В архиве содержится весь проект, а в корневой также файлы из него для быстрого просмотра.
Написано под STM32G431CBU в связке с DRV8303, но сама идея подходит для любого микроконтроллера STM32, имеющего TIM1.
Пример содержит основные блоки в самой простой реализации для вычисления угла ротора по сигналам с датчиков Холла, расчет следующего шага, измерение тока синхронно с ШИМ на середине центрально-симметричного сигнала, расчет ПИ-регуляторов момента вращения и скорости.
В показанном случае именно ПИ-регулятор скорости, это используется для управления производительностью какого-нибудь технологического процесса. Для электротранспорта можно либо использовать только регулятор тока или обнулить интегральный коэффициент регулятора скорости.

Проект чисто учебно-познавательный, максимально упрощенный для понимания сути, но будет дополняться и расширятся.

Ссылка Github
Boosty для ускорения исследований

Испытание теплопередачи от транзисторов к теплоотводящей планке. В данном случае планка из меди. Изоляция каптоновый скотч один слой. Чтобы медь не отражала тепло сверху наклеена изолента.

Контроллер управляет мотором с заблокированным ротором, потому транзисторы греются неравномерно. В таком статическом режиме работают только две пары из трех.
Это самый тяжелый режим с точки зрения тепловыделения и нагрузки на транзисторы.

Я делаю измерение у основания транзистора, не по середине где находится сам MOSFET кристалл, потому можно считать, что температура корпуса около кристалла будет немного выше измеренной.

Изолента так же немного занижает измерения, на сколько сказать сложно, думаю минимально.

Итого максимальная дельта температуры у основания транзистора и планки над ним было 7-8°C.

Запись с тепловизора ускорена x10

Микросхема декодера сигналов c резольвера или СКВТ (синусно-косинусный вращающийся трансформатор) другими словами.

Микросхема содержит генератор синусоидального сигнала для обмотки возбуждения и два канала с АЦП для сигналов с синусной и косинусной обмоток.
В цифровом виде реализована следящая петля которая определяет положение ротора исходя из сигналов на обмотках резольвера.
Система с обратной связью обладает большей устойчивостью к помехам, а так же может быть точнее чем прямое вычисление угла.

Конечно нужно бы написать под неё код и попробовать вместе с движком от Аквы, но когда это делать? Вообще не успеваю то что хочу😁

Видео по теме.
Ссылочка на алиэкспресс.

С некоторыми трудностями собрал партию контроллеров.
Это еще не всё по необходимому количеству, но теперь хотя бы технологию освоил.

Оказалось, что сверлить отверстия в меди не так то и просто как я думал😄

По ходу пьесы сломал пару свёрл и в итоге с трудом начал вспоминать дедовские приемы типа масла на место сверления и уменьшения оборотов.
Все получилось, по точности не идеально конечно, но кое как транзисторы в свои планки встали.

Теперь купил шины из алюминия, с медью пока завязал😁

Все кто ждет контроллеры прошу меня простить, ну не механик я, немного переоценил свои силы🤗
Теперь провожу тесты каждого и отправляю.

Видео про контроллер
Магазин ВК

Получил платки новых изоляторов USB😊
Теперь есть светодиодик наличия питания на изолированной стороне.
Но есть ряд и других менее заметных изменений. Увеличена выходная и входная ёмкость, немного разгружена по теплу микросхема изолятора за счет последовательных резисторов в цепи линейных стабилизаторов.
Задержан запуск DC-DC преобразователя, так чуть лучше запускается на длинных кабелях. Чуть увеличена длина платы потому разъем "папа" стал больше выходить из корпуса.
Прогрев микросхемы на фото показан после примерно часа непрерывной передачи данных. Дальше этого вроде не нагревается.
Рукой можно и обжечься, но в корпусе не страшно😁 хотя там еще больше будет😯, но все в допусках.

Ссылка на ВК магазин

Всех с наступающим 2025 годом!
Вот статистика канала за год, огромное спасибо всем подписчикам, всем кто ставит реакции, всем кто пишет комментарии, особенно комментарии по теме😊

Несмотря на некоторые проблемы с логистикой из Китая в преддверии Нового Года, я сегодня все-таки забрал платы контроллеров BLDC/PMSM моторов с доставки😊
Все пришло в должном состоянии, на платах распаяны все SMD компоненты, а мне же нужно будет установить транзисторы, теплоотводящую планку, провода на двигатель и питания, а так же разъемы.
Далее буду проверять в сборе и после сразу же отправляю всем сделавшим предзаказ. Я прекрасно понимаю, что некоторые ждут свой заказ уже весьма продолжительное время.
Из изменений в версии:
силовые провода теперь 14AWG (~2мм²) вместо 16AWG, шунты теперь больше по рассеиваемой мощности 5Вт 3мОм вместо 3Вт, силовые разъемы MR60 и XT60 вместо MR30 и XT30, электролит 1000мкФ/63В вместо 1000мкФ/50В.
Существенно переработана печатная плата по силовым проводникам и в плане уменьшения помех при измерении тока. Аналоговые входы выведены на разъем (А1 и А2), можно без проблем теперь управлять без использования платы экрана и цифрового протокола обмена.
Ссылка на магазин

Знаю, что многие ждут разбор векторной системы управления BLDC/PMSM двигателями на уровне математики и примера собственной программной реализации.
Перед такой серьезной темой я решил подготовить немного более простую 6-ти шаговую реализацию САУ и пояснения к ней.

Это позволит ввести общие понятия замкнутой системы управления, показать реализацию основных блоков такой системы, которые во многом пересекаются с "векторкой".

Я надеюсь, что и для меня как для рассказчика и для вас как слушателей это будет неплохой подготовительный опыт к более сложной теме.

Сейчас я запустил блоки формирования шагов, измерения фазного тока, получения сигналов о положении ротора от датчиков Холла.
Я использую комплементарную модуляцию, в рабочей фазе управляю и верхним и нижним ключом. Это позволит максимально точно и быстро управлять током. см. так же.

Остается замкнуть петлю ПИ регулятором тока и подготовить рассказ. Очень надеюсь успеть до Нового Года, скорее всего видео выйдет прям под ёлочку😄

С наступающим друзья!

Пришли транзисторы к контроллерам синхронных двигателей (PMSM/BLDC)😊
Сами платы контроллеров тоже скоро будут и сразу уйдут по уже сделанным предзаказам.

Напоминаю, что до конца 24 года скидка на контроллеры 20%, сделать предзаказ можно в ВК по ссылке или написать мне на почту [email protected]

Плата для разработчика STM32, векторное управление электроприводом.
Состав: микроконтроллер STM32G431CBU6,
драйвер MOSFET DRV8303, транзисторы WMK025N06HG2
Напряжение шины DC до 50В, фазный ток до 70А.

Видео которое поясняет смысл и назначение сей платы тут: ютуб, ВК, рутуб.

Первое мигание светодиодом на микроконтроллере ВК035😊
Сопротивлялся он не очень долго, а вот макетка мне мозг немного поломала так как номера выводов не совпадали😁
Руководство пользователя на МК тут

Давно я не занимался копанием в регистрах и битах конфигурации, вспомнил как это было раньше, когда особо не было готовых отладочных плат, а микроконтроллеры покупались голыми и платы под них паялись на коленке.

А теперь следующий этап по этому проекту - производство фабричных отладочных плат.

Пришли мне долгожданные микроконтроллеры К1946ВК035 производства НИИЭТ😊

Микроконтроллеры это гражданская версия "приёмочных" МК 1921ВК035 только в пластиковом корпусе в отличии от металлокерамики.
Стоимость с НДС 1050 р/шт.

Вычислительное ядро Cortex M4F до 100МГц тактовой частоты.
Периферийные устройства заточены под управление электроприводом, в том числе синхронным.

Есть 3-канальный комплементарный ШИМ, контроллер CAN, квадратурный декодер для сигналов с энкодера, три блока захвата для сигналов с датчиков положения ротора, один АЦП до 2Мвыб/c.

Тут по ссылке есть информация по программированию.
Вот тут ссылка на Vector IDE

Камень звезд с неба не хватает, но вполне себе применим в системах управления электроприводом.
Буду сначала паять с ним макетную платку, а затем закажу нормальные ПП в формате stm32 Blue Pill. По итогу платы появятся в магазине.

А еще, это все значит, что скоро появится и дешевая+доступная версия микроконтроллера 1921ВК028, а это уже на голову более мощный инструмент😊

Прошла новость о поставке оборудования на строящийся в Кольцово (Новосибирская область) синхротрон СКИФ.

В связи с этим мне вспомнился проект использования синхротронов в качестве источников рентгеновского излучения в тонких литографических процессах.
Неплохая статья по поводу.

Там речь идет не о СКИФ-е, а о технологическом накопительном комплексе (ТНК) «Зеленоград». Строительство началось ещё в 1984г. Целью было и остается производство интегральных схем с субмикронным размером элементов методом рентгеновской литографии на пучках синхротронного излучения.

К проекту конечно есть целый ряд вопросов как по экономической целесообразности из-за огромного потребления электроэнергии, так и к длине волны рентгена возможного для получения.

Китайцы так же публиковали некоторые статьи на тему синхротронной литографии, возможно в Поднебесной даже уже что-то подобное строится, но это не точно😁

В целом, проекты синхротронов интересны и в отрыве от литографии. Это само по себе устройство изучения физического мира.

Я тут совсем забыл о распродаже 11.11😁
Это упущение надо исправить и теперь цены на USB изоляторы и предзаказ контроллеров BLDC снижены.

Покупая товары в магазине TDM Lab вы помогаете развиваться каналу, а его автору делать больше видео, текстовых и графических материалов😊

Заказ изоляторов USB по ссылке:
https://vk.com/market/product/vysokoskorostnoy-usb-izolyator-480mbitc-192215032-14479470
Видео про изоляторы: https://youtu.be/Q2zEGnCnbiE

Предзаказ контроллеров PMSM/BLDC (поставка в течении ~2мес.):
https://vk.com/market/product/predzakaz-kontroller-bldcpmsm-192215032-14282656
Видео про контроллеры: https://youtu.be/h19w21COuHU

Вопрос на заинтересованность аудитории, будут ли интересны модули изолированных дельта-сигма АЦП и вообще разбор этой технологии?
Если да - палец вверх!😊

Думаю разработать и заказать на изготовление некоторое количество таких платок, на второй фотографии пример, но с аналоговым выходом, а я хочу именно выход дельта-сигма модуляции.

Микросхемы типа AMC1306, ACPL-C797 и т.д. может кто еще и других производителей подскажет.

Такие АЦП применяются в том числе для измерений токов и напряжений при управлении электроприводом. Не каждый микроконтроллер имеет блок приема и обработки такого сигнала, но в продвинутых МК он есть.

В STM32 он носит название DFSDM (digital filter for sigma-delta modulators),
Есть в некоторых F7 типа STM32F76X, H7, L4 и возможно еще в каких-то сериях.

Обязательно есть в современных моторных МК от Texas Instruments и есть и в К1946ВК028

Вот тут STM-овский апноут про это на посмотреть: AN4990

Для новых контроллеров PMSM/BLDC теплоотводящая планка будет из медной шины 15x3.

Улучшенная версия уже в производстве на фабрике.
- Добавлены аналоговые входы для прямого подключения ручек с датчиками Холла (А1, А2 на разъеме);
- Значительно переработана печатная плата, особенно её силовая часть. Усилены и отделены от остальной платы плюсовая и минусовая силовые шины.
- много других небольших изменений с номиналами и типоразмерами элементов.

Коэффициенты теплопроводности для справки:
Медь - 394 Вт/(м·К)
Алюминий - 203 Вт/(м·К)

Предзаказ контроллеров по ссылке.

Новое видео на канале, вернее на всех каналах😊

Ютуб: https://www.youtube.com/watch?v=h19w21COuHU
Рутуб: https://rutube.ru/video/fa028ca862fb16e2de195c165fe3ff42
ВКвидео: https://vk.com/video-192215032_456239104
Дзен: https://dzen.ru/video/watch/671450608f3b99294fb106fc
upd: Платформа: https://plvideo.ru/watch?v=fQfAC8eKd39F

Партия USB изоляторов уже пришла ко мне и сейчас они отправятся по своим предзаказам. После отправки всем кто заказал напишу в личных сообщениях.

Эта партия как и все последующие будут уже вместе с корпусами.
Они идеально подошли к платам😊

https://vk.com/market/product/vysokoskorostnoy-usb-izolyator-480mbitc-192215032-14479470

Подписчик поделился фотографиями купленных МК от НИИЭТ.
Это К1921ВГ015 https://niiet.ru/product/к1921вг015/
Микроконтроллер общего назначения на ядре RISС-V с частотой 50МГц.

Упаковка напоминает какой-то подарок на новый год, внизу там лучше было бы написать "от кого" и "с наилучшими пожеланиями"😊

Сами корпуса LQFP-100 я посмотрел на качество и всё вполне аккуратно, за это явно плюс.

Дополнение: Цена за штуку 500р, заказы принимают только от юр. лиц.

Дополнение 2: Информация по МК тут https://gitflic.ru/project/niiet/niiet_riscv_sdk

А вообще меня кое-что ввело в небольшие непонятки, если мы посмотрим на окно ПИД регуляторов в MC SDK то при управлении положением их только 2 уровня, по крайней мере показано так.
Это собственно ПИД положения и два регулятора тока в осях d и q.

А так разве можно было? И куда делся регулятор скорости в подчиненном регулировании: положение->скорость->момент вращения?

Прикрепил вторым фото классическую замкнутую систему управления с 3-мя уровнями регуляторов.
Даже раскрасил их разными цветами😊

Небольшая демонстрация работы BLDC мотора в режиме контроля положения.

Извиняюсь за отсутствие закадровых пояснений, сейчас работаю над видео в котором будут показаны разные типы моторов и разные датчики обратной связи и как они инициализируются и запускаются в ST MC SDK 6.3.0.

Я использую свою плату контроллера, но в целом, то же самое справедливо и для оригинальных плат ST.

В этом видео не показал, но если попытаться провернуть вал рукой, то он будет пытаться вернуться обратно в свое первоначальное положение.

В чат-группе подсказали еще посмотреть каталог "Новые разработки" и я нашел вот этого зверя К1921ВГ3Т.

И внимание, это микроконтроллер с ядром RISC-V для моторных приложений.

Вот так поворот, то есть как я понимаю пошел курс на отказ от ARM Cortex M ядер, что в принципе логично в текущей обстановке и ставка на RISC-V.

Не знаю к чему это приведет, никаких дат когда мы увидим этот микроконтроллер я не нашёл, но если уж и начинать копать RISC-V то только ради такого😋

Тут компания НИИЭТ опубликовала каталог своей продукции (ИМС, СВЧ-компоненты и готовые изделия) и там, как и ожидалось, есть 32-разрядные микроконтроллеры К1946ВК035 и К1946ВК028.
Это гражданская версия с приемкой ОТК и в пластиковых (металлополимерных) корпусах ранее выпускаемых МК 1921ВК035/028 в металлокерамических корпусах и с приемкой ВП.

Судя по таблице данных и картинке с уже корпусированным чипом это будет все таки корпус LQFP-48 хотя ранее была информация, что возможен корпус QFN-48 для этой микросхемы. Мое мнение, что QFN-48 был бы лучше и перспективнее, но хотя бы так😊

По информации от компании поставки младшего из 2-х микроконтроллеров К1946ВК035 начнутся с 4-го квартала 2024 года, собственно это уже сейчас.

С фабрики прислали фотографии из новой партии High Speed USB изоляторов😊
Это значит, что примерно через месяц они будут у меня и сразу разойдутся по адресам предзаказов.
В целом ребята из nextPCB меня устраивают (не реклама), но цены уже не те что раньше, да и трава была зеленее😉
Заказать по предзаказу можно в ВК, ссылка, доставка по России "Почтой России" или "СДЭК".
Или написать мне на почту [email protected] с темой "Заказ USB изолятора".

Работа изолятора (ссылка) c USB осциллографом Instrustar ISDS205B.
Его потребление получилось порядка 0,45А и данные передаются без проблем.

Это дает возможность гальванически развязать USB компьютера от общего проводника (крокодилов) осциллографа-приставки, что может быть очень полезно при работе с высоковольтными устройствами и/или устройствами, подключенными к сетевому напряжению.

По итогам, все работает нормально на максимальной для этого осциллографа скорости 48 Мвыб/с.

В STM Motor SDK (ссылка) появилась возможность профилировать BLDC/PMSM двигатели, используя собственные платы контроллеров.
В видео пример такого теста на примере одного "Outrunner" двигателя и моего контроллера.

Раньше для этого нужно было использовать только оригинальные платы STM у которых есть целая куча ограничений в мощности, напряжении и токе исследуемых двигателей.