Probleme mit VNH3SP30 H-Brücke und PWM

[brundle]

Hallo,

Ich habe ein Board mit dem VNH3SP30 und einem Atmega8 entwickelt.
Das Problem ist es, dass die Ansteuerung über PWM nicht 100% funktioniert.
Den VNH3SP30 habe ich letzte Woche im shop.robotikhardware gekauft.
Problembeschreibung:
Der Motor läuft im Prinzip richtig mit PWM ENA und ENB auf High (=5V) und INA auf High, INB auf Low. Bei PWM habe ich verschiedene Frequenzen bis zum Schneckentempo versucht.
Und PLÖTZLICH ohne jede Erklärung Pfeift der Motor nur noch ein wenig ind der VNH3SP30 wird heiß. Auf dem Oszilloskop ist das PWM-Signal immer noch genau so gut wie vorher. Wenn ich mir aber die Ausgänge des VNH3SP30 ansehe, so habe ich an einem Ausgang +24V (das ist richtig) und an dem Anderem Ausgang nicht me´hr das PWM-Signal, sondern +24V mit kurzen Spitzen auf GND mit einer höheren Frequenz als mit dem PWM-Signal.
Signalwege sind kurz, da der VNH3SP30 und der Atmega auf einer Platine sitzen.

Weis jemand Rat?

Vielen Dank für jede Hilfe

[Manf]

Hast Du ein Foto von der Leiterbahnführung (bezüglich der Verkopplung des Signal-GND mit dem Motorstrom)?
Manfred

[brundle]

Hallo,

Ich habe ein Parr Dinge festgestellt.
Ich habe jetzt die Spannung von 24Volt heruntergedreht auf 20V, jetzt läuft es stabiler. Wie gesagt die Signale am Eingang des VNH3SP30 sind völlig i.O. Ich habe sogar schon den smd-Keks getauscht, immer das gleiche Ergebnis.

Im Anhang eine ZIP mit eagle sch und brd

[stupsi]

Der VNH3SP30 scheint mit den 24V nicht zurechtzukommen.
Ich hatte auch ähnliche Probleme mit dem VNH3SP30 bei höheren Spannungen als 15V. Lt. Datenblatt sollte ja der 24V-Betrieb möglich sein, aber ST empfielt auch, den Baustein nur mit 12V zu betreiben.
Mach doch Vergleichstests mit 12V. Dort hat mein Aufbau (https://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=file&file_id=236) einwandfrei funktioniert.
Ab ca. 22V kamen bei einem Chip auch Störungen auf, deren Ursache ich nicht gefunden habe. Der zweite Chip auf dem Board lief dagegen auch mit 24V einwandfrei.
Aus diesem Grund habe ich das Projekt eingestellt und für 24V-Anwendungen einen anderen Leistungstreiber gewählt.

Viel Erfolg, Stupsi

[brundle]

@Stupsi Ja, hast recht:Der VNH3SP30 scheint mit den 24V nicht zurechtzukommen.


Ich betreibe den VNH3SP30 jetzt mit 20V und es läuft perfekt.
Schade nur, dass ich mit hilfe von 5 Dioden die 24V auf ca. 20V herunter bekommen muss.
Ich will aber auch ´ne gescheite H-Brücke für 24V habe.

@Stupsi Du bist doch der H-Brücken Papst, hast Du eine zuverlässige Schaltung?


Also wenn H-Brücke dann richtig -oder?-
Eine diskret aufgebaute H-Brücke mit "dicken" Mosfets soll ja nicht das Problem sein. Gatedriver müssen her. Der highside-Driver: Da kann ich mir ja die Spannung mit Trickschaltung erhöhen.
Das Problem ist es jedoch dass für eine ganz kurze Zeit der Highside und der Lowside-Mosfet gleichzeitig leiten und das macht stress (spätestens bei der EMV-Prüfung)

Welchen H-Brückentreiber kann man denn Empfehlen?
So was in der Art ir2110 oder so.

Kurzschlussfest bekomme ich das Ding schon.

Alle H-Brücken-Projekte die ich hier gefunden habe genügen mir einfach nicht vom Anspruch. oder habe ich nicht mit der Suche gefunden.

mfg

[/quote]

[stupsi]

Beim Nachfolger VNH2SP30 hat Firma St die Überspannungsabschaltung auf ca 18V reduziert. So kann man einen Fehler im Chip auch kompensieren.

Die 5 Dioden verbraten ja auch bei 5A gleich 20W, die man als Fahrzeugheizung nutzen kann. 8-[ Man könnte ja einen Step-Down-Regler vorschalten, der erhöht den Wirkungsgrad deines Systems, ist aber auch unschön; deine Motore wollen ja die vollen 24V bekommen.

Eine "richtige" H-Brücke hab ich mal mit dem IR2184 und 4 N-Kanal-FETs (http://home.arcor.de/stupsi74/rnpower/RN_Power_24_20_Stand_11-04.pdf)angesteuert. Damit kann man allerdings nur die PWM bis maximal 90% aussteuern. Darüber hinaus säuft die Gatespannung auf der Highside ab, wenn man nicht zusätzliche Vorkehrungen trifft. (siehe Doku ...)
Auch mit diesem Treiber ist es eine sehr aufwendige H-Brücke !!!Zum Nachbau nicht empfehlenswert.

Auf der Suche nach neuen Lösungen bin ich auf den BTS 555 oder BTS650 als Highside-Schalter (http://home.arcor.de/stupsi74/infos/bts555/ATTiny45-Motorcontroller-V2-5.pdf) gestoßen, die haben aber auch so ihre Macken ....

Meine aktuelle Lösung hab ich mit dem IR3310 in der Highside (http://home.arcor.de/stupsi74/infos/rn-power-hardware-v4-Vorschau.pdf) gebaut. Diese H-Brücke arbeitet bisher auch mit 24V störungsfrei und ist recht einfach nachzubauen.
Die Software RN-MOTCTRL, die ich dort einsetze, kann ich aber nicht empfehlen, wenn man die Leistungsfähigkeit der Endstufe nutzen möchte.
Sie hat zwar ein nettes Steuerungsprotokoll; aber für große Motore wichtige Sachen wie Drehmomentbegrenzung, Motortschutzmaßnahmen usw. fehlen vollständig. Somit sind Motor- oder Getriebeschäden vorprogrammiert. [-X #-o Leider ist ein Update der Software nicht in Sicht.

Gruß Stupsi

[Despin]

Hi,

ich möchte ebenfalls die VNH3SP30 in einer RnVn2Dualmotor Steuerung bis ca.36V verwenden.
Leider konnte ich bis jetzt noch nicht viel testen.

Testumgebung:

Motoren:
DUKERMOTOREN U=40V; In=1,6A

Motortreiber:
RnVn2Dualmotor original bestückt, jedoch statt der VNH2SP30 mit VNH3SP30 und ELKOs > 40V, Pufferkondensator 2200µF/40V, und vorsichtshalber auch die 5,1V Z-Dioden bestückt.

Motorsteuerung:
RN-MOTCTRL

Versorgungsspannung:
28V, Strombegrenzung auf 2A.

1. Test:
Motoren im Leerlauf 15min mit PWM 80% (204), Stromaufnahme ca.900mA Laufen lassen.
Ergebnis: Motor läuft wie erwartet, VNH3SP30 wird warm.
Fazit: Kühlkörper auf die VNH3SP30 währe besser.

2. Test:
Motoren im Leerlauf mit PWM 10% (25), Stromaufnahme ca.1A Laufen lassen.
Ergebnis: Motor läuft wie gewünscht an. Stromaufnahme steigt langsam an, bis der VNH3SP30 nach ca.1min abschaltet VNH3SP30 ist heiß. Mit Kühlkörper das gleiche jedoch erst später ca.1,5min Kühlkörper fühlt sich nicht mehr kalt an.
Fazit: Ich schätze die Verluste im VNH3SP30 sind zu groß und die Temperaturabschaltung schlägt zu.

Lösung: die Wüßte ich auch gerne.

Abhilfe könnt meiner Meinung nach:
1. eine Verringerung der PWM-Frequenz bringen.
2. Diodenbrückenschaltung mit Shotky-Dioden zusätzlich am Motor.
3. Entstörkondensatoren am Motor? (sollten sowieso angeschlossen werden)

Was habt ihr noch für Erfahrungen gemacht?
Was sagt ihr zu meinen Workarounds?