Quadrocopter (Dimensionierung)

[crabtack]

So, ich habe erstmal mit der Planung der Platine zur Ansteuerung der Brushlessmotoren begonnen.

Darauf soll ein Atmega88 werkeln.
Als Mosfets kommen die bewährten IRLR7843 zum Einsatz und jeweils eine Halbbrücke wird von einem IR2104S getrieben, das wird mir vermutlich viele tote Mosfets ersparen
Die SPI Verbindung möchte ich über den ISP Stecker realisieren, der auch zum Programmieren benutzt wird, zusammen mit einem Pad für die Chip Select Leitung.
Das geht dann alles an einen SPI vom XMega
Sollte so funktionieren oder?

Im wesentlichen ist meine Schaltung der von Microcontroller.net sehr ähnlich.
Der Unterschied ist, dass ich nur SPI zur Kommunikation verwende, eine LED zur Fehleranzeige vorgesehen habe und ich habe die Bootstrapping Kondensatoren auf 1µF erhöht, um etwas mehr Spielraum zu haben.

Damit das ganze klein bleibt (61x33mm) lasse ich die Platine von Iteadstudio fertigen.
Kann sich bitte jemand meinen Schaltplan und Layout grob angucken?
Wäre Blöd, wenn sich ein mehr oder weniger großer Fehler eingeschlichen hat und meine Platinen verhunzt.

Ich habe jetzt nur die Leiterbahnen besonders breit ausgeführt, die die Motoren versorgen.
Ich denke an anderer stelle wird nicht viel Strom fließen und 8mil sollten ausreichen.

Edit: Mir fällt gerade auf, dass ich noch einen Großen Kondensator in die Versorgung hängen sollte, wird noch noch gemacht.

mfg
Olaf Kozießa

[Che Guevara]

Hi,

also die Bauteilauswahl ist gut, ich verwende fast die selbe Konstellation.
Leider kann ich auf beiden Bildern nicht allzuviel erkennen, der Schaltplan ist zu klein, das Layout durch die Doppelseitigkeit zu unübersichtlich (für mich). Vielleicht könntest du ja zusätzlich noch beide Layer getrennt einstellen.
Die Ausmaße von 61x33mm kommen mir sehr viel vor, da liese sich noch einiges einsparen.
Die drei roten Leitungen, die u.a. im linken-unteren Eck zu sehen sind, sind auf jeden Fall sehr suboptimal. Bei so einem Layout heißt die Devise: so kurz wie möglich, so lange wie nötig!
Ich habe mittlerweile 3 Layouts gebraucht, um meine Regler in allen Funktionen verwenden zu können. Außerdem sehe ich weder eine Spannungs- noch eine Strommessung in dem Schaltplan. Bei der Strommessung würde ich nicht sparen, da reicht ein einfacher Shunt. Damit kannst du Fehlkommutierungen erkennen und sparst so evtl. ein paar verbrannte Motoren.

Gruß
Chris

[crabtack]

Hey,
Danke für die Hinweise!

Die Abmessungen konnte ich auf 45x33mm reduzieren, jetzt Zahle ich auch 5$ weniger für die Platinen
Das Problem habe ich öfters, dass ich die Platinen größer als nötig mache.

Habe die Bauteile auch neu angeordnet, so dass die Leiterbahnen, bei denen die Länge wichtig ist möglichst kurz sind.

Strommessung ist eine gute Idee, ist jetzt auch drin.
Wäre ja schade, wenn die armen Motoren sterben.

Wozu benötige ich eine Spannungsmessung?
Die Akku Spannung soll vom Hauptcontroller überwacht werden.
Die Spannungen, die der Motor induziert wird über ADC0 bis ADC2 gemessen.

Ich habe Schaltplan, Layout Bottom und Top in den Anhgang gepackt (Ohne Polygon, damit es übersichtlicher ist. Natürlich bekommt die Platine noch ein Polygon)
Der Schaltplan ist für den Anhang etwas zu groß, daher habe ich ihn hier hochgeladen:
Bild hier  

mfg
Olaf

[Che Guevara]

Hi,

also so wie dein Layout momentan aussieht, wirds nicht sicher funktionieren.
Ich habe selbst erst ein Layout entwickelt, das deinem sehr ähnlich war, dadurch dass die Fets direkt unter / über allem anderen (auch dem Analogteil) sitzen, werden sich da massive Störungen einkoppeln, sodass u.a. der Kommutierungszeitpunkt nicht mehr richtig bestimmt werden kann.
Evtl. solltest du versuchen, alles nebeneinander, nicht übereinander zu setzen.

Gruß
Chris

[crabtack]

Hey,

also das mit den Störungen könnte ein Problem werden.
Aber wenn ich alles nebeneinander aufbaue wird es dazu führen, dass die Platine deutlich größer wird.
Eigentlich sind alle Platinen, die ich bisher gefunden haben (z.B. die Mikrocopter Platine) so aufgebaut, dass die ICs direkt über den Mosfets liegen.
Ich wüsste nicht, wie ich es anstellen soll, eine kleine Größe zu erreichen und dabei auch noch eine geringe Störung der Bauteile untereinander.
Hast du dein letztes Layout gerade griffbereit?
Ich würde gerne sehen, wie du es gelöst hast, wenn ich darf

mfg
Olaf

[Che Guevara]

Also den Treiber-ICs macht das nichts, aber eben der Sternpunktschaltung und evtl. auch dem Atmega.

Die Platine ist 43x28mm groß, der Chip ist ein Atxmega16A4. Der Rest ist wie bei dir, IR2104S und IRLR8743. Notfalls könnte man hier und da noch ein paar mm einsparen, mir passt aber die Größe so wies ist.

Gruß
Chris

[crabtack]

Danke!

Der Atmega direkt über den Mosfets ist wohl wirklich eher ungünstig.
Aber stellt es kein Problem dar, die Mosfets Top und Bottomseitig anzubringen?
Dann muss immerhin der ganze Strom durch eine Durchkontaktierung fließen.

mfg
Olaf