Ponte H com FET "raspados" ... Projeto secreto? kkk (como resolver? reparo de placa)

cytron · 31 de dezembro de 2014

Olá pessoal!!!

Não sou conhecido aqui no forum, mas costumo postar alguma coisa a cada 10 anos hehehe. Mas leio posts aqui quase todos os dias.

Trago um problema e pessoa ajuda de vocês, pois preciso encontrar uma solução ainda este ano (2014) kkk, mas é sério! Vejam:

Um amigo cadeirante (motorizado) passeava pela rua quando a fumacinha subiu e a cadeira parou. PENSA NUM CARA TRISTE porque vai passar a virada de ano "sem pernas" !!!!

Daí me prontifiquei em resolver o problema:

Duas ponte H para controlar os motores. Apenas dois FETs em curto e com isso as resistências de polarização do gate torraram. Seria simples.... SE NÃO FOSSE A SACANAGEM DO "FABRICANTE" (importador), pois tá tudo raspado! kkkkk Sabemos que é um pouco "inútil" esse recurso de proteção contra "patentes" kkkk, pois ao contrário do que os "fabricantes" pensam, não é nenhuma criptografia de 256 bits!

Como não sei quais são os FETs, pensei o seguinte:

Troco todos os 8 fets para garantir a estabilidade ou não tem nada a ver e posso colocar apenas os 2 que faltam? RESPEITANDO é claro a corrente DS e a tensão de G. Mas tenho receio quanto a RdsON !!!

Fui direto nos motores para ver a corrente... adivinha?!!! kkk, raspados! Ok, então pensei em garantir com 40A, pois tenho muitos transistores aqui com 30v 40A. Não esquecendo do canal N P... é claro!

O que mais me preocupa é na contagem regressiva do ano novo... quando chegar no ZERO os FETs virem fogos de artifícios e a cadeira torna a parar! :-(

Alguém tem uma dica pra me ajudar?

Existe alguma maneira de testar o FET bom e descobrir suas características?

Analisando a placa posso prever um bom FET para substituição?

Já procurei na net e não encontro nada sobre esta placa.

Os FETs foram remarcados com "FREE 2524". Todos os 8 tem a mesma marcação.

De qualquer forma aqui estão as fotos.

OBS: Os FETs são solados na parte de trás da placa.

.if · 31 de dezembro de 2014

me tocou...uma lágrima quase rolou.. kk. se fosse pra passar só a viarada do ano na cadeira, nem precisava consertar né...

chute1...fumacinha pode ser que a bateria descarregou e o fet não foi excitado direito

chute2...o fet desencostou do dissipador

chute3 ... falha no monitoramento de corrente

chute4... etc

1ª dica: olhe o valor do fusível pra você ter uma noção da corrente.

Chuto que são fets de 100Ax60V (acho que até tenho alguns). A princípio não tem problema se substituir apenas os queimados. Perceba que se entrou em curto, pode ter danificado os drivers "free8120" também.

wtf aquilo que parece ferrite no terminal? ahhh deve ser sensor hall pra monitorar a corrente...

Dica final: se não conseguir consertar ainda este ano, é só virar o motor dele nesta a virada uai... kk

boa sorte!

cytron · 31 de dezembro de 2014

Obrigado por responder... Vamos lá!

Como postei por volta de 3 da manhã, o cérebro já não estava tão eficiente, durante o dia já falha, imagina sem dormir então kkkkk.

Esqueci de mensionar que tem um relé de 28v 30A.

Não tem como os fets desencostarem do dissipador, a placa é parafusada no dissipador, por isso os fets ficam atrás da placa, eles ficam de frente para a placa com as costas no dissipador, prensados.

Virar motor do cara? kkkkk, pensa num cara nervoso quando "tenta empurrar" ele kkkkkk. Ele diz que fica parecendo alejado! Vê se pode!

Mas vou ver no que dá então, o próximo passo será descobrir se os drivers sobreviveram.

Ainda hoje dou um parecer aqui.

Lukas Alberto · 31 de dezembro de 2014

Bom Dia, nesse site aqui tem um bom material para você da uma olhadinha !!!

http://robotizando.com.br/artigo_ponte_h_pg1.php

cytron · 1 de janeiro de 2015

Obrigado pelo artigo no robotizando, já conheço o site e frequento lá para aprender mais. Inclusive já tinha visto este artigo mas aproveitei para ler novamente, é um dos melhores que já ví para explicar de forma rápida e simples o funcionamento da ponte H.

Coloquei os fets e fui para os testes:

- Sistema ligado, sem acionar a alavanca direcional, nenhum aquecimento nos componentes. Quando colocado o multímetro no G com D ou S notei presença de 25v nos fets Q5, Q6, Q9 e Q10. Também havia 14v nos Q7, Q8, Q11 e Q12. Para todos as tensões estão no G e S. Ao acionar a alavanca esta tensão vai para 0v e volta lentamente quando solto a alavanca.

- Quando testei a tensão de disparo no G ao acionar a alavanca ela pulou de 0v para 9v e estabilizou em quase 12v nos fets Q5, Q6, Q9 e Q10.... Já nos Q7, Q8, Q11 e Q12 a tensão já estava em 14v sem acionar a alavanca, mas ao acionar a tensão caia para aproximadamente 2v.

Ainda estou engatinhando na teoria de ponte H, considerando motores de 24v, essas medidas estão diferentes do esperado?

Descobri que o causador da queima dos fets é o freio esquerdo, estava com problemas e pesava o motor sobrecarregando a ponte.

Não sou muito bom em análise de circuito, ainda mais quando tem driver para a ponte. Mas se eu desistir, não estaria aprendendo nada, a não ser a derrota, por isso estou redobrando os estudos para resolver este caso.

O comportamento que descrevi (queda de tensão nos fets) pode estar relacionado com a queima do driver?

Vou retirar os fets para ver se distraidamente coloquei N no lugar de P ou vice-versa. Apesar de não ter queimado nada na hora de chavear hehe. Inclusive os fets não aquecem porque a tensão cai pra zero quando aciono a alavanca em qualquer direção.

O difícil (para mim) será "deduzir" qual driver utilizar... pelo que pude ver usando a lupa, tem um T mal lixado no CI, talvez um TA???

Opa! Já estava esquecendo... Desejo a todos um incrível 2015, cheio de novos projetos, aprendizados e vitórias!

Dei uma analisada melhor... não que eu diga: Puxa! Mas como analisa!!! kkk Mas bateu o desespero quando percebi que além da placa ser dupla face... ela tem uma camada interna! kkkk

Mas vamos lá:

Deixei apenas o motor da ponte que não queimou fet algum, mesmo assim o motor apenas dá indício de trabalho e a tensão cai. Para repetir a dose tenho que esperar alguns segundos... como se um capacitor tivesse que descarregar... ou carregar.

O mesmo acontece na ponte onde troquei os 2 fets.

Medi a tensão no gate enquanto movia a alavanca direcional e pude constatar "supostamente" a tensão correta de trabalho: quando tentava mover para frente a tensão chega próximo à 14v, quando vou para trás ela inverte, quando giro para um lado fica próximo a 12v (enquanto o outro motor fica algo entre 3v e 8v para girar mais devagar)... e a situação se inverte quando viro para o outro lado.

Isso quer dizer que os drivers estão ok???

Aparentemente tudo funciona normal... Então o que poderia fazer a tensão cair para zero assim que dispara a ponte com os motores conectados???

Só consigo pensar em uma coisa.... Circuito de proteção! Ou seja, curto em algum lugar e o circuito de proteção derruba a ponte.

Testei os motores, não estão em curto. Se a ponte trabalha normal "sem os motores", mas cai a tensão com os motores... então não estaria suportando a corrente???

Provavelmente não é culpa dos fets, pois na ponte direita são os fets originais e o problema é o mesmo nas duas pontes.

Já testei diodos e resistências, alguns capacitores também.

Minha análise é fraquinha kkkk, mas está correta?

O sistema de proteção poderia estar com Demência ou Alzheimer e assustando à toa? Até pensei em desativar ele, mas além de não saber onde está... não acho que seria seguro hehe.

victhor393 · 2 de janeiro de 2015

Os drivers provavelmente foram pro saco. Só por curiosidade, veja se a forma como esses drivers estão ligados bate com o IR2113.

.if · 2 de janeiro de 2015

se estiver medindo com multimetro, é normal a tensão variar mesmo pois ele mede a média causada pelo provavel pwm. O certo é fazer como disse o amigo@victhor393 e meça como oscliloscópio (se tiver).

As ondas você mede com relação ao gnd. No multimetro meça 'entre' os fios de cada motor pra efeito de comparação do nível dc quando os 2 na mesma condição de rotação tipo andando reto.

Ah e se estiver esquentando sem carga (roda girando livre) aí pode ser problema nos drivers mesmo. tipo baixa tensão nos gates ou dead time irregular ou etc

cytron · 2 de janeiro de 2015

Olá pessoal!

Boas novas, fiz os testes e como sugerido pelo @victhor393, parece realmente ser da família IR... mas resolvi dar uma investigada mais a fundo na superfície raspada do CI, usei umas luzes, uns líquidos... pronto, consegui ver parte de uns números que parecem ser 2110.

Vou retirar da placa e fazer uns testes de bancada, espero marcar o tópico como resolvido ainda hoje! ;-)

victhor393 · 2 de janeiro de 2015

Considerando que o IR2110 só tem 12 pinos, não pode ser ele.

cytron · 2 de janeiro de 2015

Considerando que o IR2110 só tem 12 pinos, não pode ser ele.

12 pinos? uai!

Num seria 14? (http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2110.pdf)

Se bem que o pino 8 e 14 não tem utilidade segundo o datasheet.

Antes de fazer teste com o "suposto" IR2110 dei uma boa lida neste artigo só para garantir: http://tahmidmc.blogspot.com.br/2013/01/using-high-low-side-driver-ir2110-with.html

E aqui: http://forum.clubedohardware.com.br/forums/topic/896768-ir2110-para-que-serve-o-pino-sd/

Se testei corretamente, o CI está queimado, no resumo do meu teste, apliquei sinal em Hin e não obtive sinal em Hout (usei VS como referência)..... Como não tenho osciloscópio... fui de multímetro mesmo hehe.

Caso alguém tenha um macete simples para testar esse CI, pois não tenho mais minha protoboard e estou aguardando uma nova chegar da china... 2 meses de viagem hehe.

Na eletrônica aqui perto o ir2110 custa 14,00... tá doido!!!!! Só falta ter que comprar 4 heim! kkk.

victhor393 · 2 de janeiro de 2015

Caramba, e eu jurava que o IR2110 tinha 12 pinos, hehe. Realmente tem 14, como você descobriu.

cytron · 6 de janeiro de 2015

Troquei um IR2110 mas continua da mesma forma, todas as funções da cadeira operam normal, a ponte H "parece" trabalhar normal:

Qualquer comando que faço com a alavanca os motores parecem girar na posição correta, a única coisa de estranho que ocorre é a queda de tensão assim que a corrente chega nos motores.

Até pensei nos sensores HAL, tipo... se a energia estiver alta ou baixa ele bloqueia, mas parece que a tensão que vai para os motores está correta, entre 24v e 25v. Inclusive quando tiro um fio de qualquer motor o circuito apita informando que tem um cabo desconectado.

Esse é o tipo de problema que quebra a cabeça da gente (no bom sentido... pra quem gosta de eletrônica) hehe. Tudo está normal, mas ainda não funciona kkkkkk.

Amanhã vou tirar uma foto melhor da placa e colocar aqui, quem sabe alguém num vê algo que esteja passando despercebido.

aphawk · 6 de janeiro de 2015

@cytron,

voce mediu a tensão da bateria quando o motor aciona ??? Pode ser também que a bateria não esteja mais aguentando fornecer uma corrente alta, e ela mesma cause a queda de tensão.

Paulo

.if · 6 de janeiro de 2015

se for isso, leve um cóqui pois foi meu 1º chute

E se forem duas baterias, veja a conexão entre elas ou a que vai no circuito etc. Se boas, cada uma geralmente dá 14V

cytron · 6 de janeiro de 2015

Obrigado pelas dias (remake kkk)...

Como eu tinha dito "no primeiro" post, as baterias estavam carregadas "totalmente".

PORÉMMM..... KKKK

Durante os testes, acabei baixando a tensão delas para 12v cada, mas NEM ME TOQUEI disso. Fui testar agora depois de ver a dica hehe. Agora estão na carga, daqui a pouco testo. Provavelmente é isso.

Se funcionar... o cóqui vai ser bem dado kkkkk, senão... pega só de raspão hehe.

Mao engraçado mesmo são as visitas que chegam aqui em casa... "UAI!!!! O QUE ACONTECEU???" ... Entra em casa e vê uma cadeira de rodas né!!!!

cytron · 6 de janeiro de 2015

Baterias carregadas... Mesmo assim, só um pulso nos motores e o corte logo em seguida.

O que mais me deixa encafifado é que todas as funções trabalham normal, até mesmo o sistema de freio que também opera "desativando" automaticamente quando anda com a cadeira e torna a travar quando para a cadeira.

Pelo que "parece", a placa onde está o software está trabalhando normal, a placa onde estão os controles também trabalha normal. E a placa com defeito "também" recebe os comandos normalmente e a ponte ativa os motores como esperado (menos o apagão kkk).

Vou ser sincero... este defeito está além da minha capacidade de compreensão kkkk

Pelo fato da situação estar a mesma de antes da troca do IR2110, então suponho que ele não estava queimado, mesmo assim o novo está no lugar.

Esses CI de gate XOR (se não identifiquei errado) estão antes dos drivers e ainda considerando que os comandos chegam até os drivers, acho difícil imaginar que estão queimados, podem até estar malucos apresentando o mal funcionamento... sei lá.

O transistor 2222A está ok, os demais transistores também.

Olhei todos os diodos, tudo ok.

Nenhum capacitor em curto, também testei a capacitância.

Quando aciono a alavanca o freio destrava e só torna a travar se libero a alavanca, ou seja, não é queda de tensão no comando, pois imagino que o freio travaria assim que o comando morresse, pois o sensor HAL é para libera os freios quando os motores são energizados.

*Citei "cola" na imagem pro caso de alguém pensar que é uma trilha queimada.

Datasheet dos gates 74F86: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/74/74F86.pdf

Mais 3 dias com esse problema e já começarei a implorar kkk.

.if · 6 de janeiro de 2015

vamos montar um lotação com uma junta médica do forum pra ir aí consertar pra você pow. prepara o churrasco! kk

E o cara? tá na cama até hoje?? culpa sua kk.

pode ser proteção de sobrecorrente atuando. O relezão ~~des~~atraca? tem mais circuitos? tipo mc? ou é só essa placa mesmo? tem osciloscopio?

já tá chegando a hora de você colocar um video explicativo...

cytron · 6 de janeiro de 2015

kkkk pois é!

Mas então, o cara tá meio caseiro no momento, vivia passeando, agora só carregado, culpa minha! :-( hehe

O relé arma toda vez que aciona o direcionamento. Mas só dá um peteleco, não fica armado.

Tem outra placa onde fica o mc, é conectada no conector de 20 pinos (lado esquerdo da foto anterior), a placa do mc é alimentada por esta placa da ponte, pois as baterias são conectadas próximo ao relé. Até marquei com + e - usando caneta preta (foto anterior, lado direito acima do relé).

Também penso que a probabilidade maior seja alguma proteção, porém não sei mais onde procurar. Já alimentei os motores e eles rodam beleza.

Esta é a placa do mc:

edcronos · 6 de janeiro de 2015

é difícil palpitar assim,

como deve ter todo um sistema de proteção para o cadeirante

talvez exista alguns sensores na cadeira e depois desse primeiro pulso entra em pausa por falta do sensor na posição correta

o certo seria fazer um mini esquema de ligação de onde é ligado cada conector da placa, tipo sensores , motores, baterias, controles,

verificar cada parte indepentendemente,

e se possível, na parte onde dá para seguir pistas fazer um esquema improvisado da placa .

isso vai fazer ter uma ideia do que influencia em que no circuito

já tive problemas de fet diferentes em um cicuito, não sei se pela curva diferente, mas penas depois de trocar todos é que passou a funcionar corretamente "troquei todos os originais pelos que eu tinha (de sucata )"

talvez com motores não influenciem tanto, mas vai que tem um sensor de tempo de resposta para evitar sobrecargas.

se falei alguma besteira me perdoem, faz tempo que larguei o ramo,

apesar de as vezes ir num ferro-velho de um conhecido e catar algo de diferente para mexer

(como uma impressora sharp al-2040 de 220v que está até hoje aqui funcionando "apenas tirando xerox para outros(de graça )

cytron · 7 de janeiro de 2015

Então, a cadeira é bem simples. Sem sensores, as únicas conexões entre placa e cadeira são somente os motores direto na placa onde fica a ponte H, freios magnéticos que destravam ao acionar o direcionamento e baterias.

A eletrônica fica em uma caixa de alumínio, a placa que controla os motores é conectada à placa do mc, nesta placa do mc se conecta a alavanca e a chave liga-desliga.

Fiz este diagrama só pra dar uma ideia das conexões:

De sensores mesmo que ví foram apenas os HAL, quando tiro qualquer fio de um motor, ele já aciona informando, tento mexer na alavanca mas não dá sinal de movimento no outro motor que ficou ligado, ou seja, não tem comando se o HAL avisa problema.

Já coloquei a cadeira no ar e tentei acionar movimento, as rodas dão um pequeno salto na direção correta mas a energia é cortada logo em seguida.

Pensei assim: Se encontrar o circuito de proteção, encontro o que ele protege, assim posso ver o que tem de errado.

Tentei fazer o esquema elétrico, mas pensa num trem difícil !!!! kkkk.... Percebi que tem 2 camadas internas. Cheguei a fazer apenas uma das ponte:

A tensão do diodo é fictícia, esqueci de alterar no programa hehe. Onde está LO e HO são os sinais de saída dos IR2110. Nas entradas Hin e Lin o sinal vem direto da placa do mc passando pelos gates logo na entrada. Assim como o sinal que dispara o relé. A ideia do relé é interessante, só vai energia para as pontes se o mc ligar o relé.

Deixei o G de um fet desconectado e quando liguei o led power ficou piscando indicando problema, ou seja, até isso é monitorado.

ATENÇÃO: ACABO DE DESCOBRIR O MISTÉRIO !!!!! NÃO É NADA COMPARADO A EXPLICAÇÃO DA ORIGEM DO UNIVERSO OU A CURA DO CANCER...

Deixei todo o texto acima e as imagens porque já estava tudo escrito, pois enquanto escrevo e desenho estou também fazendo testes na placa hehe. Tive tanto trabalho, não vou descartar isso só porque achei o defeito kkkk.

MAS DESVENDEI !!!! Xinguei até o fabricante agora!!!! Olha a trabalheira que tive, fiz diagrama, fiz esquema, me matando aqui ... e qual é o problema??????? DENTRO DO RELÉ !!!!!!!!! kkkkkkkkkkkkk

Pois é! Aquela bolinha de contato que fica na chapa.... Com o curto que deu nos 2 fets (defeito original) a bolinha de contato derreteu e ficou só uma pequena parte dando contato, daí quando precisava de corrente na ponte, ela acabava isolando e caindo a zero kkkkkkkkkkk.... Mas o relé faz barulho normal, por isso não tinha suspeitado.

Mas olhando o esquema elétrico que fiz (aí em cima), fiquei matutando na questão da corrente ter que passar pelo relé... Ora!!! Foi o único componente que não testei porque o som dele armando estava bonito kkkkk. Quando abri foi a surpresa!

Mas foi bom demais, sem isso eu não teria dobrado meu conhecimento de tanto estudar kkkkkkkkkkk.

Dei uma ajeitada no contato e pronto, a cadeira tá rodando beleza!!!!!

Agradeço a todos vocês que se preocuparam e deram as dicas.

Valeu mesmo!

edcronos · 7 de janeiro de 2015

o ideal seria trocar o relé, porque com os constantes liga e desliga se fica no cobre puro pode colar os contatos

olha nos anos que trabalhei nisso aprendi que não se deve descartar nada, e quando se pega um circuito desconhecido o primeiro que se deve fazer é desenhar um pequeno esquema para se ter uma base do funcionamento.

já peguei até transistor de horizontal novo com mal contato interno "quem vai imaginar que um componente recém comprado está com um tipo de defeito desse?"

contatos em botões também podem ocasionar mal funcionamento ou funções erráticas,
tipos os som's mais antigos,

as funções eram determinadas por efeito resistivo, cada botão ligava um resistor de determinado valor, com o tempo seja pela sujeira, oxidação, desgastes... geravam resistência parasita e mudava o tipo de comando acionado. "imagina trocar dezenas de botões porque o limpa contato somente dava jeito por certo tempo"

cytron · 7 de janeiro de 2015

Pois é, vou colocar novo, é como você disse, o liga-desliga vai acabar comendo o resto dos contatos hehe, só dei uma recuperada no estragado pra ver se cadeira iria andar mesmo... a essa altura eu já estava meio sem fé kkkkkk.

Mas a dica de fazer um esquema foi fundamental mesmo. Eu não tinha esse habito, mas agora vejo a importância disso.