Panzersteuerung

[ShadowPhoenix]

Hallo!
Ich möchte gerne meine Panzersteuerung per IC's realisieren,
denn die 4 Relais verbrauchten mir zu viel Strom und Gewicht.
Nun gut, hier mein Plan:

Ich habe vier 12V-Ausgänge! Eigentlich hängen dort die Relais von der Empfängerplatine aber die hab ich weggemacht.
Ich möchte nun folgendes:

Ausgang1 on: MotorL + MotorR VOR = Vorwärts
Ausgang2 on: MotorL + MotorR RÜCK = Rückwärts
Ausgang3 on: MotorL VOR + MotorR RÜCK = Rechts
Ausgang4 on: MotorL RÜCK + MotorR VOR = Links

Versteht ihr mich?
Wie kann ich nun realisieren, dass sich die Motoren in die gewünschten Richtungen drehen?
Ich würde sowas wie H-Brücken IC's brauchen, glaube ich!
Also so, dass ich Umpolen kann!
Nur der 12V Ausgang ist das Problem, sind 12V nicht etwas viel für einen IC? Nur 4 Spannungsregler möchte ich auch nicht unbedingt verwenden, und ein Relais am Ausgang verbraucht mir etwas zu viel Strom!

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

[recycle]

Versteht ihr mich?


Ja. Das Problem vor dem du stehst hat hier fast jeder der einen fahrenden Robby baut.
Da gibt es hier im Forum auch schon ein paar Threads in denen Schaltungen usw. beschrieben sind.

Hier findest du auch eine mögliche Lösung: https://www.roboternetz.de/motoren.html
Über die Suchfunktion hier im Forum findest du bestimmt noch mehr, z.B. wenn du nach L293 oder L297 suchst.

[Matthias]

Du kannst mit Transistoren H-Brücken aufbauen, und sie dann in ner Diodenmatrix betreiben.

Matthias

[ShadowPhoenix]

Könntest du mir vielleicht einen Schaltplan zu diesen Transistor-HBrücken und der "Diodenmatrix" geben?
Ich kann mir das nicht so richtig vorstellen!
Das Problem ist, dass die 2 Motoren nicht miteinander verbunden werden dürfen!
Jede Steuerung (VOR,RÜCK,....) muss, wenn sie inaktiv ist, KOMPLETT vom Motor getrennt sein!
Verstehst du?

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

[Matthias]

Die Lampen sollen die Motoren darstellen

[ShadowPhoenix]

Dankeschön!
Ich denke, das sollte funktionieren!
Also an GND kommen -12V, an +15V kommen in meinem Fall +12V und an die Punkte VOR, RÜCK usw... kommen dann auch +12V??
Wenn das so funktioniert, ist es GENAU das richtige! DANKE!!!
Welche Transistoren und Dioden sind da wohl am besten geeignet?
Ich möchte jetzt nur ungern auf Conrad.at nachgucken und mir jedes Datenblatt downloaden ;-(
Jedenfalls müssen es NPN Transistoren sein! Ich brauche wiegesagt eine Schaltleistung von 1A pro Motor! Und es sind 4 Motoren!
(Keine Angst, je 2 Motoren parallel geschalten wegen Panzersteuerung)

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

[Matthias]

Nimm die Dioden, die du grad rumliegen hast. Es muss ja nicht allzuviel fliessen.

Zum steuern kannst du nen Digitalport nehmen. Du musst nur nen Wiederstand von so um die 1k vorhängen.

Sind das 24V-Motoren?

Guck einfach in den Conrad-Katalog und such dir irgendeinen Transistor mit mehr als 2A aus.

Nicht vergessen die Motoren zu entstören.

Matthias

[Minifriese]

Also, wenn ich das richtig sehe, musst du an die Ports (Vor, zurueck, links, rechts) nicht unbedingt 12V anschliessen. Halt nur soviel, dass die Transistoren durchschalten. Das heisst, es muss genug Strom durch die Basis fliessen, dass der Transistor dein 1 A durchlaesst. Bei ner Verstaerkung von 500 also zum Beispiel 2mA. Allerdings vermisse ich in dem Bild die passenden Wiederstaende dazu, zwischen Port und Basis. Soll wohl mehr eine Prinzipskizze sein. Aber ne sehr gute, ich hab ne Umpolung fuer einen Motor mit zwei Mini-Relais gebaut. Auf die Idee mit Transistoren waer ich gar nich gekommen...

[Matthias]

4mA, weil es immer zwei parallel geschaltete Motoren sind

[ShadowPhoenix]

Hmm ich hab derzeit leider keinen Katalog zur Hand :-(
Es sind RB35 12V Getriebemotoren!
Ich will die Eingänge eh nicht per Digiport steuern, sondern per 12V Ausgang, geht das denn??
Und hmm...Motoren entstören? Wie ich das machen tun? :D :D
Danke!
Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

[ShadowPhoenix]

4mA, ok aber 12V? Macht dass denn eh nichts?Welche Transisoren halten denn 12V aus? Und welchen Widerstand muss ich setzen, damit ich 4mA erhalte?
Sorry, ich bin in dem Gebiet noch ziemlicher NOOB! *hmpf*
Aber wer fragt, der lernt und das ist doch immer gut !?

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

[Minifriese]

12V Ausgang geht natuerlich auch, brauchst dann halt nur nen anderen Basiswiderstand. Und den kannst du dir ausrechnen, wenn du weisst, wieviel Basisstrom du zum Schalten brauchst. Dann 12V/Basisstrom=Basiswiderstand. Genaugenommen muesstest du noch von den 12V den Spannungsabfall der Dioden abziehen, aber das duerfte hier wohl kaum was ausmachen.

Motoren entstoeren: Mindestens einen Kondensator zwischen die beiden Motorpole, besser ausserdem noch je einen zwischen die Pole und die Masse. Die "De Luxe"-Version ist dann, die beiden Zuleitungen noch jeweils mit ein paar Windungen auf einen Ferritring aufzuwickeln, moeglichst nah am Motor.

Nils

[ShadowPhoenix]

Dankeschön, nur welchen Wert sollen denn die Kondensatoren haben?
Und welcher Typ? ElKo? KerKo?

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

[Minifriese]

Genaue Werte kann ich dir leider nicht sagen. Ich schaetze mal, mit ein paar Mikrofarad liegst du nicht falsch. So genau kommts da auch nicht drauf an, die Dinger sollen ja bloss einen Kurzschluss fuer die Hochfrequenten Stoerspannungen auf den Leitungen darstellen, damit die sich ueber den Kondensator "entladen" und nicht in deiner Mikroprozessorschaltung. Ich wuerde eher groessere Werte nehmen, wie gesagt, Mikrofaradbereich.
Mag sein, dass es da irgendeinen optimalen Wert gibt, aber ich glaube eher, dass die abzufuehrenden Spannungen/Stroeme so rumzappeln, dass das schwer zu berechnen waere...

Elkos wuerde ich gerade nicht nehmen, weil die Stoerspannungen ja auch mal andersrum auftreten koennen (glaub ich). Und Elkos soll man ja nicht umpolen. Ich nehme ganz normale Folienkondensatoren, Keramik tuts genauso, halt einer, bei dem die Polaritaet egal ist.

Nils

[ShadowPhoenix]

Vielen Dank für die tolle Hilfe!
Also wenn ich keine "Relais-IC's" finde, werde ich diese Schaltung benutzen!!

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

PS: Leider weiß ich noch nicht, welche Transistoren ich verwenden soll.
Hmm welche Bezeichnungen sind das eigentlich:

Vceo
Ic
Vces
Ptot
Id
Vds

Diese Bezeichnungen kommen bei den Transistoren vor...hmm der erste Buchstabe ist immer KLEIN und die folgenden sind "sub" gesetzt, also etwas darunter. Danke im Vorraus!

[Matthias]

@Minifriese: Wegen der Induktivität der Spule können Spannungen in beiden Richtungen auftreten. Ausserdem wird der Motor ja sowieso umgepolt

[Matthias]

@ShadowPhoenix: 50nF würden passen

[Matthias]

Als Transistor kannst du den BD243 C nehmen. Er kostet €0.84, hat ne Spannung von 100V und nen Strom von 6A.

Best. Nr.:150920

[Minifriese]

@Minifriese: Wegen der Induktivität der Spule können Spannungen in beiden Richtungen auftreten. Ausserdem wird der Motor ja sowieso umgepolt


Guter Punkt, das... Also wie gesagt, keine Elkos...

[recycle]

@Minifriese: Wegen der Induktivität der Spule können Spannungen in beiden Richtungen auftreten. Ausserdem wird der Motor ja sowieso umgepolt


@Matthias
Braucht man die Dioden wirklich wegen der Induktivitäten?
Ich hätte eher gedacht die braucht man, weil ein Motor auch als Generator fungiert und Strom erzeugt, z.B. wenn man die Spannung abstellt und der Robby wegen der Trägheit ausrollt.
Dann könnte ich mir irgendwie besser vorstellen, warum man die Dinger auch als "Freilauf-Dioden" bezeichnet.
Dass beim Betrieb von Motoren Induktivitäten auftreten leuchtet mir zwar auch ein, nur passt das nicht so schön "Freilauf" ;-)

[Matthias]

Hier werden die Dioden zu einem ganz anderem Zweck gebraucht. Sie sind dazu da, dass, wenn ich einen eingang auf High setze, nicht alle Transistoren geschaltet werden. Wenn die Dioden nicht da wären, würde der Strom dort, wo die Dioden sind einfach durchfliessen, und so von Ausgang [des µC] zu Ausgang kommen, und wenn diese nicht dabei kaputtgehen, alle Transistoren anschalten. Deshalb heisst das, das ich mit den Dioden Aufgebaut hab, Diodenmatrix.

Freilaufdioden hängt man antiparallel zu inducktivitäten, damit diese nicht beim Zusammenbrechen des Elektromagnetischen Feldes die ICs o.Ä. zerstören, da sie ja, dabei eine hohe Spannung, die aber entgegengesetzt zu der Ladespannung entsteht.

Matthias

[ShadowPhoenix]

Vielen Dank für die vielen Antworten und Hilfen!
Gleich am Montag werde ich mir die Schaltung nachbauen ;-)
Danke für den Transistortipp! 6A sind vollkommen ausreichend!
Hmm, ich hoffe dass die Steuerung so klappt, wie ich es wollte... aber ich denke schon!
Also EntstörKondensator werde ich nun 50nF nehmen...

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

[Gottfreak]

Das mit dem Motor, der als Generator läuft, wenn das Fahrzeug ausläuft, bringt mich auf eine Idee.
Kann man eine Schaltung, die einen Gleichstrommotor in beide Richtungen steuert, mit geringem Aufwand so erweitern, dass sie, wenn kein Signal kommt (oder welches Signal auch immer für "Motor aus" steht), den Motor kurzschließt? Das würde z.B. beim Einstellen von Servos dazu führen, dass die in der eingestellten Position bleiben, weil ein Kurzschluss an einem Generator kräftig "bremst".

[ShadowPhoenix]

Hmm heute hat mir ein Freund, der sich mit Panzersteuerung anscheinend auskennt, eine Email beantwortet...
Hmm er sagte bei der Schaltung oben (@Matthias) fehlen die "Widerstände und Freilaufdioden".
Also wo muss ich denn nun die Widerstände hinbauen? Und welche Freilaufdioden??

Noch etwas:
Wenn ich mir den Widerstand ausrechnen will (U/I = R), und in den Taschenrechner eingebe:

12/0.4 sprich 12 Volt durch 0.4 Ampere, dann kommt "30" raus, ok!
Aber was 30? Ohm? Kiloohm? vllt. 300OHm?? Wie schaut es da mit den Einheiten aus?

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix

[Minifriese]

Prinzipiell rechnet man immer in den Grundeinheiten, dann kommt auch alles in den Grundeinheiten raus. Stell dir zum Beispiel vor, du brauchst 10mA Basisstrom, um 1A Motorstrom fliessen zu lassen. Dein Port laeuft mit 12V. Alles in Volt, Amere und Ohm umgerechnet, ergibt sich dann: 12V/0.01A=1200Ohm. Also 1.2kOhm.
In deinem Beispiel stehen 0.4A, ist das rein fiktiv oder soll das vielleicht 0.04A heissen? Weil 400mA als Basisstrom scheinen mir etwas viel...

Die Widerstaende gehoeren in Reihe zwischen Port und Transistor, ob vor oder nach der Diode, ist eigentlich egal. Bloss an den Dioden fallen 0.7V ab, das heisst, du muesstest bei der Berechnung des Widerstand theoretisch 12-0.7V annehmen. Das macht hier aber wirklich ueberhaupt nix aus.

Mit den Freilaufdioden ist das hier so ne Sache. Eigentlich schaltet man die antiparallel zu Relais, damit sie die Spannung, die beim Abschalten eines Relais durch dessen Spule erzeugt wird (und genau entgegen der normalen Polung gerichtet ist), kurzschliesst und damit vom Mikroprozessor fernhaelt. Aber hier hast du ja keine Relais, sondern nur die Motoren. Und da kannst du keine Dioden antiparallel schalten, weil die ja sonst beim Umpolen des Motors parallel waeren und deine Versorgungsspannug kurzschliessen wuerden. Sind aber auch nicht noetig, da die Induktivitaet, sprich der Motor, hier ohnehin vom Mikroprozessor getrennt ist. Letzterer ist ja nur ueber die Basis an den Transistor angeschlossen, der Motor nur ueber die Kollektor-Emitter-Strecke.

Gute Nacht,
Nils

[ShadowPhoenix2]

Hallo,
sitze grad in der Schule und deswegen bin ich ned eingelogged....
(bin ShadowPhoenix)
Hmm ja ich meinte natürlich 0.04A, 400mA wären doch etwas viel!
Ich hoffe, dass die Schaltung funzen wird, aber ich denke schon!
Danke nochmal!

Mit freundlichen Grüßen,
ShadowPhoenix