Variateur (Contrôleur) pour moteur BRUSHLESS
basé sur un Microcontrôleur ATMEGA8-16
par Silicium628 - 26 mai 2006

J'ai longuement décrit et expliqué ici mon variateur Brushless basé sur un PIC16F628.
Suite à cette première réalisation, qui fonctionnait mais n'était pas parfaite, j'ai voulu utliliser un microcontrôleur plus puissant tel que l'ATMEGA 8.
Mais je devais tout apprendre de ces nouveaux composants. Maintenant qu'ils me sont devenus plus familiers (après avoir conçu plusieurs montages les utilisant, dont je publie certains sur ce site), je débute donc l'étude de ce nouveau variateur. (On me fait remarquer que pour les moteurs brushless on parle plutôt de contrôleur...)
Pour les principes de base, qui sont identiques, je vous renvoie sur la page du variateur à PIC.

Ce nouveau microcontrôleur est doté d'un convertisseur Analogique / Numérique, ce qui permettra de mesurer la tension d'alimentation (système BEC) ainsi que le courant débité.


Voici le schéma de la version d'évaluation, il va évoluer, en effet:

- Cette version ne gère pas les signaux de la télécommande
- Le moteur tourne au régime maximum tout le temps (pas de découpage des signaux de conduction)
- les transistors MOSFETS que j'ai utilisés actuellement  (IRF9Z24 pour les types canal-P) ont un rds-on énorme (280 milli-Ohm à comparer aux 12 milli-Ohm des MOSFET Si4463DY - SMD, canal P , 11A  que je compte utiliser par la suite). Donc cette version ne peut faire tourner que de petits moteurs de disques durs ou lecteurs de CDROM. Sur un moteur puissant de propulsion, c'est la destruction des MOSFETS assurée. (En fait, pour les essais, je travaille avec une alim régulée en tension ET limitée en courant...)

CE montage (tel quel) alimenté par un accu LIPO et connecté à un vrai moteur... C'est le feu d'artifice immédiat !  Je vous ai prévenu !


 variateur moteur brushless ATMEGA
 


Documents techniques : Auteur: Silicium628


27 mai 2006:

Je travaille sur l'implémentation en double face (pour l'instant je m'oriente vers 2 circuits double-face accollés dont le plus grand mesure 44 x 28mm) de la version en CMS.

Je vais donc réaliser un circuit imprimé alors même que je n'ai pas finalisé le schéma ni le soft... mais c'est afin de pouvoir experimenter avec des MOSFETS  Si4463DY canal P qui sont des CMS. Et les CMS ne font pas bon ménage avec les plaques d'essais...

Voici un vue d'écran de cette implantation sous Eagle: je vais réaliser les circuits imprimés, et je vous dirais alors si ça marche. Et le prochain soft découpera les signaux, on pourra alors tester tout ça avec un vrai moteur.



Comme on le voit, il ne devrait y avoir que 6 interconnexions entre les 2 circuits. Les pistes ne font que 0,3mm de large, on va rigoler !


02 juin 2006:

Le circuit imprimé est terminé, le voici:


 J'ai tiré les deux cartes sur le même support, ça simplifie le travail.

Détail de l'emplacement du microcontroleur ATMEGA8

Un conseil, pour réussir le soudage d'un composant microscopique plein de pattes comme celui-ci:

  • le positionner, souder une seule patte, puis observer le résultat à la loupe.
  • Ce n'est que lorsque le positionnement est parfait qu'on peut souder une deuxième patte (de préference disposée dans le coin en diagonale)
  • recontrôler à la loupe
  • puis souder toutes les autres pattes.
Bien entendu il faut équiper le fer avec une panne CMS (pointue comme une aiguille) et utiliser de la soudure spéciale CMS (diam = 0,5mm)




Voici la grande carte



et la petite
(vue de plus près que la grande)

Une autre astuce: Comment immobiliser un composant CMS pendant le soudage, tout en tenant la soudure et le fer à souder ? Il faut trois mains ! (quatre pour les fumeurs). Donc embaucher un chimpanzé.

Moi je préfère immobiliser le composant avec un cure-dent...

...cure-dent tenu par une pince en plastique comme on en trouve partout dans les grandes surfaces. Le poids de la pince suffit à assurer une grande stabilité de l'ensemble.

17 juin 2006:

Je vous donne des nouvelles de la version CMS: (j'y consacre c'est vrai, peu de temps...)
Ce montage a fonctionné du... deuxième coup. Il n'y avait pas d'erreur dans le circuit imprimé (à ce sujet il faut noter que EAGLE est un soft formidable. Lorsque les tests ERC et DRC sont Ok, il y a fort à parier que le circuit fonctionnera) mais une pastille trop proche d'une piste sur la petite carte, créait un court-circuit (au niveau du cuivre)  entre GND et (13)de IC2D. 
(à moi de durcir un peu les règles DRC, en augmentant la 'clearance' entre wire et pad, 8mil ce n'est pas assez).
Il faudra aussi nettement élargir les pistes d'alimentation de puissance.

Donc le moteur de Disque Dur démarre et tourne, et les signaux de sortie sont propres.

La suite de la mise au point sera essentiellement logicielle, à savoir:


Je vous tiens au courant...
A+
Silicium628.