zusätzliche Dioden nach H-Brücke ?

[linux_80]

Hallo,

bin grad am zusammenbasteln einer Motorsteuerung mit einem L6202,
hab mir dazu von diversen anderen Steuerungen abgeschaut, was man sonst noch alles dazu braucht.
Dabei fällt mir auf, das manchmal Dioden von Masse zu den Motorleitungen verbaut werden, und manchmal auch weiter nach VCC.

1. Frage ist, braucht man die immer, bzw. was verhindern die Dioden, denn die sind nicht bei jeder Steuerung vorhanden ?
Dabei ich meine nicht die Freilaufdioden, die um die FETs rum sind, diese sind im L6202 schon drin.
Hab auch schon Steuerungen mit Zenerdioden gefunden !

Im Anhang mal ein Plan, wie ich mir das im Moment zusammengesucht habe.
Die Frage dreht sich um die (hier zwei) Dioden rechts.

2. anliegen geht um den Shunt, da bräuchte ich noch eine wink wie man da weiter macht, hab auch schon einiges gefunden, aber noch nicht das, womit ich den Aha-effekt hätte.
Denn manch mal geht das so wie ich hier gezeichnet habe direkt in den AD-Wandler, manchmal noch ein OP oder mal auch Schmitt-trigger dazwischen.
Ich bräuchte da einen Tipp wie ich das Analog auswerten kann, also was mit den 4V passiert, und wieviel neben dem Shunt noch ansteht usw.
Ich Lese mir das auch alles selber durch, wenn ich weiß was ;-)

[dennisstrehl]

Also, der Motor hat erstmal Induktivität. Beim Abschalten wird der Strom der da durchfliesst schnell abgeschaltet, ne Induktivität erzeugt dabei dann ne hohe Spannung. Auf der einen Seite des Motors wird die Spannung dann sehr positiv und auf der anderen Seite sehr negativ. Die Dioden sorgen dafür, dass der Strom durch den Motor weiterfließen kann, wobei jeweils eine der externen Dioden und eine der (hoffentlich vorhandenen) internen Dioden genutzt wird (je nach vorheriger Stromrichtung).
Die Spannung am Mototr beträgt dabei die Versorgungsspannnung + die Spannungen, die an den Dioden abfallen, dadurch wird der Strom (verhältnismäßig) langsam abgebaut.

[shaun]

Nabend ihr beiden,
zuerst @dennisstrehl: wenn der Strom im Freilauf durch die Dioden über die Speisequelle fliesst, klingt er recht schnell ab, langsam geht es, wenn er in der oberen oder unteren Brückenhälfte zirkulieren kann, also einer der Transistoren nach der Bestromung leitend bleibt. Genau wird das hier im Wissensbereich in der Rubrik über Chopper (dort hauptsächlich für Schrittmotoren, aber was das betrifft ist Induktivität gleich Induktivität) erklärt. Sonst hast Du natürlich Recht, die Dioden sorgen für die Aufrechterhaltung des Stromflusses.
Allerdings wage ich mal zu bezweifeln, dass die 1N4001 hier irgendetwas bringen, denn die Dioden, die zwangsläufig (aufgrund der im L620x verwendeten MOSFETs) bereits vorhanden sind, sind vermutlich schneller und haben wohl auch keine so viel höhere Flussspannung als die 1N's. Wenn man bei so einer Schaltung zusätzliche Dioden sieht, liegt das häufig daran, dass recht schnell gechoppt wird, wenn das IC zB nur zum Ein- und Ausschalten der Motorspannung und zur Drehrichtungsumkehr vewendet wird, kommt das Ausschalten so selten vor, dass die Energie aus der Induktion ruhig im IC verheizt werden kann. Bei PWM-Betrieb wird nun aber ständig ein- und ausgeschaltet, so dass die Leistung, die beim Schalten in den Dioden umgesetzt wird, auch vom IC verbraten werden muss. Durch (schnelle!) externe Dioden kann man das abmildern, das Vorhandensein bedeutet also möglicherweise schnelle PWM, zeugt aber auf jeden Fall von guter Designpraxis oder zumindest Sicherheitsdenken. Ich habe in meiner Paranoia-PWM (16V, 12A Motorstrom, Begrenzung auf 40A peak) allerdings auf die Dioden verzichtet, da ich den Strom wie oben beschrieben entweder im oberen oder unteren Brückenzweig zirkulieren lasse, ein MOSFET ist also immer leitend, und die Treiberstufe ist so konzipiert, dass die gegenüberliegende Brückenhälfte wechselweise angesteuert wird. So speist entweder der eine MOSFET oder der andere leitet den Strom im Freilauf. Nur während der Totzeit von ca. 100ns muss die Diode des MOSFET ran, aber viel schneller wäre eine externe Diode auch nicht, daher habe ich drauf verzichtet.

[linux_80]

Hallo,
danke schonmal,
im DB zum L6202 wären sowieso BYW98 angegeben, da ich die grad nicht rumliegen habe, hab ich mal die 4001er eingezeichnet.
Bei der BYW98 wird eine Zeit von 35ns angegeben,
bei der 4001er steht von Zeit garnix ;-)

Also, so wie das ausschaut, sind das dann die externen Freilaufdioden, die die internen unterstützen, und ich kann erstmal ohne probieren, und evtl. später die Dioden nach Gnd und auch nach Vcc legen !?
Dann plan ich mal die Dioden ein, einbauen kann man sie dann immer noch.


Ich bin jetzt erst dabei die ganzen Bauteile auf der (Lochraster-)Platine zu verteilen, da kanns schon mal eng werden, wenn man etwas vergisst ;-)

[shaun]

Das hast Du so ganz richtig erkannt. Plan die Dioden mal ruhig ein, wenn Du schnelle PWM machen willst, habe die MOSFET-eigenen Dioden ganz gut zu tun, und das musst Du dann als zusätzliche Wärme abführen. Denk dran, dass die BYW98 dicker und länger sind als 4001er und auch dickere Beine haben. Ich baue auch viel auf Punktraster, da mir meine Zeit meistens zu schade ist, zu layouten, auf die Platinen zu warten und dann doch wieder wegen saudummer Fehler fliegende Strippen und Bauteile unter der Platine zu haben. Mit Selberätzen bin ich irgendwie durch, jahrelang gemacht, viel doppelseitig mit ziemlich dünnen Bahnen...