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2018年06月03日の記事

2018年6月3日(日) 20:58

ハイサイド

 戦車走行用モーターは、ブラシレスを使う気満々になっている。
 ブラシありモーターの寿命は、案外短い。これまでは、ラジコン戦車は製作がメインで走行は殆どしなかった。動画を撮るのに走らせても、日常的に遊ぶことはなかった。ラジコン戦車の飽きについては、これまで何度か書いたことがある。
 しかしドリル戦車は、自分の理想を現実化させるフルスクラッチだし、武装交換が比較的容易にできるように作るつもりである。当初はハンマードリルを載せるが、エアガンやその他も載せてみたい。すると、稼働率が増えると期待している。

 しかも、モーター負荷の大きい体当たり前提である。更に、燃費を気にしてハイブリッドを検討したぐらいだ。
 こうなると、ブラシレスモーターは魅力的に写る。いいかげんそろそろブラシレスを自力で動かせるようになっておきたいという野望も加わる。

 だが、ブラシの有無に関わらず、7セル25.2Vでモーターを動作させるドライバーは、案外厄介だ。
 FETゲートのドライブ電圧は、高くても15V程度である。20Vや25Vを掛けると、大抵は壊れる。すなわち、ハイサイドにP型FETを採用しても、ゲート電圧の管理は厄介になる。
 これもそろそろ、ゲートドライブICの利用を考えるべきかもしれない。

 ただし、ゲートドライブICはハイサイドのN型FETをスイッチングさせるための電源として、チャージポンプを使っていることが多いようだ。
 チャージポンプはコイルガン戦車のハイサイド・ゲートドライバーを自作した際にも使ったテクニックである。ハイサイドがOFFになったときにコンデンサーを充電しておき、それをハイサイドのゲートドライブに使う。この方式は別電源を用意する必要がないという大きなメリットがあるものの、ハイサイドをOFFにしてコンデンサーを充電せねばならないという制約がある。ハイサイドを常時ONにすることができないばかりか、PWMなどでDUTYをあまり100に近付けることもできない。

 ここでハイサイドに関して数えると、ブラシレスモーターを動作させるために3箇所が必要となる。モーターは左右2つなので、合計6箇所だ。
 ハイサイドが6箇所もあるなら、ハイサイド用の電源を別途用意しても良くないだろうか?
 すなわち、絶縁型DC-DCコンバーターでハイサイド関連のICに電源供給するのだ。お馴染みのTLP250を使うと、トーテムポール型ゲートドライブをフォトカプラ経由の絶縁スイッチングできる。ハイサイド担当のTLP250に絶縁型DC-DCコンバーターで電源供給すれば、チャージポンプは必要ない。ローサイドもハイサイドも、全く同じ回路でスイッチングできる。
 TLP250によってマイコンが完全に絶縁されるのも大きなメリットだ。モータードライブはノイズが激しく、マイコンが誤動作し易い。TLP250を介すると、誤動作を防げる。

 更に、別電源方式にはスイッチングの制約がない。ハイサイドをONにしっ放しても問題ないし、どんなDUTYで駆動させても問題ない。大型のラジコン戦車だから、TLP250の数が増えても大して問題にならない。1/24ストームタイガーなどは、空間的に難しかっただろうけど。

written by higashino [ドリル戦車] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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