Ansteuerung der Motorbrücke im Originalschaltplan

[pischke]

Hallo zusammen,

zur Zeit beschäftige ich mich ausgiebig mit dem CCRP5 meines Nachbarn und bin im Schaltplan auf etwas gestoßen, was mir Kopfzerbrechen bereitet:

Egal, ob man auf vorwärts oder rückwärts schaltet, wenn der PWM-Ausgang auf HIGH liegt, liegt bei beiden p-Kanal-Power-MOSFET die gleiche Spannung (5V) am Gate an. Da diese geringer ist als die Betriebsspannung (7,2-9V), müßten sie doch eigentlich beide durchschalten :-k ... warum sollte dann der Strom den beschwerlichen Weg durch den Motor nehmen :-s ???

Betrachtet man die Verhältnisse wenn der PWM-Ausgang auf LOW liegt, sieht die Sache noch krasser aus ... da scheint der Strom direkt in Wärme überzugehen ...

Da das Ganze aber sichtlich funktioniert, ist entweder der Schaltplan nicht korrekt oder ich muß mir Nachhilfe geben lassen, was Power-MOSFET betrifft ... vielleicht ist jemand so nett und klärt mich auf *BITTE-BITTE*

[OnkelTobi]

Die jeweils übereinanderliegenden MOSFETs sind unterschiedliche Typen.


Links oben und rechts oben sind jeweils p-Kanal-Typen. Die unteren beiden sind n-Kanal.

Ist eine Spannung am Gate, dann schaltet ein N-Kanal durch, ein P-Kanal sperrt. (Keine Garantie ob ichs genau vertauscht habe; )

Es leitet also immer nur einer von beiden.

[pischke]

Hmm ... erstmal vielen Dank für die Antwort ... nur ganz so ist es leider nicht :(

Vielmehr doch so, daß beim P-Kanal-Typ der Widerstand der Strecke Drain-Source umso geringer wird, je *niedriger* die Gate-Spannung gegenüber der Source-Spannung ist.

Beim N-Kanal-Typ verhält es sich genau umgekehrt: Der Widerstand zwischen Drain und Source wird umso geringer, je *höher* die Gate-Spannung gegenüber der Source-Spannung ist.

Geht man nun im Schaltplan von einer Betriebsspannung von 9V aus, so bewirkt das Anlegen von 5V an Pin 4 von IC3 (-4V gegenüber 9V) ein "Durchschalten" des oberen P-Typs. Ein Anlegen von 5V an Pin 2 von IC3 (5V gegenüber 0V) ein "Durchschalten" des unteren N-Typs. Kurzschluß! Oder?

Wenn ich Deine Nachricht richtig verstanden habe, gehst Du davon aus, daß wechselweise beide P-Typen oder beide N-Typen "aktiv" wären. Habe ich das richtig verstanden?

In diesem Falle würde doch aber an Y31 und Y32 das gleiche Potenzial anliegen. So kann der Motor doch gar nicht laufen, oder?

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Irgendwie ist dieser Teil der Schaltung meiner Meinung nach ein echt übler Hack [-X und die Bemerkung in der "Bedienungsanleitung":

"ACHTUNG:
Der erste Schritt in der Initialisierung ihres Programms sollte immer die Zeile

REV_L=on:REV_R=on:SYS PLM_SLOW

enthalten. Diese Zeile initialisiert die Ports für die Richtungsumschaltung des Antriebs und die PLM-Frequenz.

DER BETRIEB DER MOTOREN OHNE DIESE INITIALISIERUNG FÜHRT UNWEIGERLICH ZUR ZERSTÖRUNG DER ANTRIEBSELEKTRONIK!!"

schiebt die Konsequenzen auf den gerade in die Technik einsteigenden Benutzer ... so etwas ist gemein!

Im Prinzip passiert in dieser Zeile nicht mehr, als daß die Ports 6 (REV_L: Linker Antrieb) und 5 (REV_R: Rechter Antrieb) auf HIGH gesetzt werden, was sie nach dem Einschalten der C-Control doch eigentlich schon sind. So stehen die beiden Antriebe also auf VORWÄRTS ... was beim nächsten RÜCKWÄRTS fahren sowieso wieder gelöscht wird :-k ... wozu der ganze Aufwand???

PLM_SLOW ist dann eine Assembler-Routine, die ein "FSA"- und ein "FSC"-Bit "for misc-register" setzt, die Einstellungen dort speichert und dann wieder zurückspringt ... was es damit auf sich hat, werde ich schon auch noch rausbekommen...

Also für Einsteiger ist DAS Ding wirklich NIX!!! ... spärlich dokumentiert, üble Tricks in der Schaltung ... bin ich froh, daß das nicht meiner ist *GRUMPF*

[jeffrey]

hi,
bist du sicher, dass logic spannung und motorspannung unterschiedlich sind? bei gleichen spannungen funktioniert die schaltung auf jeden fall. bei unterschiedlichen spannungen müsste man nochmal genauer nachschauen.
mfg jeffrey

[pischke]

... oder frei nach Dieter Nührmann "Der Hobby-Choleriker lernt messen" #-o

Ich hab mal das Demo-Programm ANTRIEB.BAS geladen und das Multimeter ausgepackt ...

Stillstand rechts

IC4 Pin 2: 6,5 V
IC4 Pin 4: 6,5 V
Y31: 0 V

IC3 Pin 2: 0 V
IC3 Pin 4: 6,5 V
Y32: 0 V

Vorwärtsfahrt rechts

IC4 Pin 2: 0 V
IC4 Pin 4: 0 V
Y31: 7,5 V

IC3 Pin 2: 6,5 V
IC3 Pin 4: 6,5 V
Y32: 0 V

Rückwärtsfahrt rechts

IC4 Pin 2: 6,5 V
IC4 Pin 4: 6,5 V
Y31: 0 V

IC3 Pin 2: 0 V
IC3 Pin 4: 2,5 V <PWM ... mit Oszilloskop gemessen: 6,5 V>
Y32: 7,5 V

Somit ergeben sich folgende Verhältnisse:

Im Stillstand beträgt V(GS) am p-Kanal-Typ (Pin4) von IC4 -1 Volt und das ist zuwenig, um "durchzuschalten". Am n-Kanal-Typ (Pin2) von IC4 beträgt V(GS) 6,5 Volt und das reicht aus. Y31 wird so auf Masse-Potenzial gelegt.

Beim p-Kanal-Typ (Pin4) von IC3 sieht es genauso aus wie bei IC3 - und beim n-Kanal-Typ (Pin2) von IC3 beträgt V(GS) 0 Volt. Auch er "sperrt".

Im Stillstand liegt also Y31 über den n-Kanal-Typ von IC4 auf Masse. Y32 "hängt" quasi "in der luft".

Bei Vorwärtsfahrt liegen die Gate's von IC4 komplett auf 0 Volt, was bedeutet, daß der p-Kanal-Typ "durchschaltet", da V(GS)=-7,5 Volt und der n-Kanal-Typ sperrt, da V(GS)=0 Volt. Somit liegen an Y31 7,5 Volt an.

Die Gate's von IC3 liegen beide auf 6,5 Volt, was hier bedeutet, daß der p-Kanal-Typ "sperrt", da V(GS)=-1 Volt und der n-Kanal-Typ "durchschaltet", da V(GS)=6,5 Volt. Y32 liegt somit an Masse und der Motor summt :-)

Beim Rückwärtsfahren ... aber jetzt muß ich erstmal mit dem Hund raus ... trotzdem kurz ein erstes Fazit: Erst messen, dann fluchen!

[pischke]

So - Hund war draußen ... beim Rückwärtsfahren vertauschen sich die Verhältnisse zwischen IC3 und IC4 - das war's ... in Anlage noch die aktualisierten Grafiken.

So oder so ähnlich wird es auch in den RN-Wissen-Artikel kommen.

https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/CCRP5