Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Mosfet direkt an AVR betreiben und 10A mit PWM schalten
Kann ich mit dem Mosfet ST P60NF06 einen Motor über PWM mit 10A schalten.
das ganze nach dem Schaltplan unten.
Datenblatt des P60NF06:
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/7559/stp60nf06.pdf
danke für die antworten Flosto
was müsste ich für ein Widerstand nehmen für R^1?
Im Datenblatt sind die Schaltzeiten in Tabelle 6 angegeben. Dafür wurde in der Schaltung Bild 14 Rg= 4,7Ohm eingesetzt.
Bei 47 Ohm wird die Gatekapazität etwa in der 10-fachen Zeit umgeladen und man wird wohl etwa die 10-fachen Schaltzeiten erreichen.
Bei geringerem Spannungshub der Ansteuerung wird die Schaltzeit auch verlängert werden.
Manfred
also wird diese schaltung funktionieren, da grillt es mir nicht das Mosfet?
zephram_c
24.09.2006, 10:50
Ich würd's so nicht machen.
Das scheint kein Logic Level FET zu sein, will sagen: Der macht ers ab ca. 9V am Gate voll auf.
Zusammen mit den recht hohen Umschaltverlusten durch die geringe Treiberleistung des AVRs ist die Wahrscheinlichkeit recht groß, dass du den FET bei 10A grillst.
Es wäre in jedem Fall eine recht kreative Lösung, den MOSFET vom AVR dirket mit PWM anzusteuern, (nicht mit R1 gegen Masse).
Der Ausgangswiderstand des AVR ist relativ hoch und der Spannungshub relativ klein. Ein sporadisches Einschalten könnte bei 10A gerade noch funktionieren.
Es gibt ja Treiberschaltungen wie den ICL7667.
also müsste man ein Mosfet nehmen wie der BUZ11?
und was ist das IC l7667 genau?
flosto
Der ICL 7667 wird zwischen AVR und Mosfet geschaltet. Er schaltet die volle Betriebsspannung auf das Gate, um den Mosfet voll durchzuschalten, wenn der AVR das Signal dafür über den Steuereingang des ICL gibt. Außerdem kann er kurzzeitig eine hohen Strom liefern, un das Gate möglichst schnell umzuladen. So werden die Schaltzeiten kleiner, und die Verluste im Mosfet bei PWM-Ansteuerung sinken.
wäre lieb wenn jemand einen schaltplan hätte wie das aussehen müsste die im datenblatt haben immer zwei mosfet's dran.
schon mal danke flosto
edit:
braucht es bei einem Logic Level Mosfet (z.B. IRLZ44N) auch einen Mosfet Treiber, zum einen 10A Motor mit 14 V zu steuern am PWM Port eines AVR?
würde es mit einem L7667 und einem IRLZ44N gehen wenn das PWM eine Frequenz von 1MHz hat oder muss ich ihn noch zusätzlich kühlen weil es ihn mir sonst grillt?
flosto
wenn das PWM eine Frequenz von 1MHz hat
Auf welche Entfernung willst Du es denn noch im Radio empfangen können?
Ist denn 1MHz sinnvoll oder durch andere Kriterien bedingt?
Manfred
ich dachte 1MHz da mein Mega8 mit einem 8MHz fusebit läuft und ich den PWM 8bit verwenden würde oder was würdet ihr empfehlen?
flosto
Auauau, Grundlagen ;) 8 bit = 256 Schritte, also schon mal nicht 1MHz, sondern (ohne Vorteiler) etwas über 30kHz, was auch deutlich besser zu dieser PWM-Variante passt. Trotzdem gehört auch ein LL-MOSFET nicht direkt an den AVR-Pin, mindestens noch einen komplementären Emitterfolge aka Gegentaktendstufe dazwischen. Auf Kühlung wirst Du vermutlich so oder so nicht verzichten können, Dein STP60... hat 14mOhm RDSon bei 10V Ugs, macht 0,14V bei 10A also 1,4W, wenn Du ihn im dauerleitenden Betrieb fährst (Leitungsverluste). Dazu kommen noch die Schaltverluste, die je nach Langsamkeit der Ansteuerung nicht ganz unerheblich sein können. Der IRLZ44 mit 28mOhm kommt auf 0,28V also 2,8W, das ist schon etwas viel ohne Kühlung, zzgl Schaltverluste also keine Chance ohne Kühlung.
d.andres
25.09.2006, 14:43
Also ich nehme für sowas einen logikkompatiblen Highside-Switch, z.B. BTS432. Die Teile gibt es auch als Lowside-Switch, also Masseschaltend und bis ich glaube 40 A. PWM geht mit dem BTS432 bis 5 KHz, Ich habe ihn in einer elektrischen Heizungsregelung mit 3.5 KHz laufen. bei 5A ohne Kühlkörper, tadellos!
also ich werde den treiber L7667 verwenden und was für ein Mosfet empfehlt ihr mir dazu mit einer möglichst kleinen verlustleistung.
gruss flosto
noch was es können muss also schaltspannung 5V PWM
zu steuern 14V 10A Motor
d.andres
25.09.2006, 19:14
Warum treibst Du so einen Bauteilaufwand? Der BTS hat alles schon drin was du brauchst. Den kannst Du direkt an den AVR anschließen, und gut is.
Wie hoch willst Du denn die PWM Frequenz treiben? Es scheint ja ein Gleichstrommotor zu sein. Alles über 10 KHz ist wegen der induktiven Leitungsverluste und der Schaltverluste im MOSFET ungünstig. Und bei 3,5KHz hast Du auch die vollen 10 bit Auflösung des AVR-PWM-Ausgangs
Was kostet er denn?, wo?, vielleicht ist die andere Version billiger.
Manfred
d.andres
25.09.2006, 19:21
Um die 7 Euro. Aber das ist für mich persönlich kein Argument. Dafür spart man Layout, Leiterplattenplatz und Ausfallursachen. Und hat für Lau Kurzschlußschutz und Statusrückmeldung. Ich find die Dinger ziemlich klasse.
Ich hab mal eine Frage zu den Treibern. Könnte man eigentlich nicht auch einen CD4010 statt dem eigentlich Treiber verwenden? Dabei handelt es sich um einen Buffer, der rein von der Betriebsspannung und dem Strom, den Werten von dem L7667 gleicht. Einzig Daten über den Ausgangswiderstand des 4010 konnte ich keine Infos finden, ansonsten gleichen sie sich doch sehr. Okay, die Schaltzeiten sind beträchtlich verschieden, aber wenn das das einzige sein sollte :), bei 30kHz (33µs) dürften die maximalen Schaltzeiten von 160ns nicht viel ausmachen.
Naja, viel versteh ich von dieser Materie nicht (ansonsten würde ich nicht fragen :D), also nicht schlagen, wenn ich auf dem Holzweg liegen würde.
MfG
Mobius
Buffer klingt erst einmal gut, die Typen 4049 und 4050 sind niederohmiger, der 4010 hat zum Teil nur 1mA.
Ein entscheidender Unterschied ist auch noch die Pegelumsetzung. Der ICL7667 arbeitet mit den üblichen logischen Eingangspegeln und gibt die erhöhten Pegel zur Ansteuerung der FET aus.
Manfred
Nen Buffer-IC hat normalerweise ähnlich starke Ausgangstreiber wie ein AVR... also nicht so gut.
@d.andres
das mit dem BTS 432 ist eine gute Idee kannst du mir noch sagen wie ich den genau anschliessen muss, er ist zwar einiges teurer aber dafür auch kompakter. wäre sehr nett wenn du mir noch eine Zeichnung machen könntest wie ich den anschliessen muss
gruss flosto
d.andres
25.09.2006, 22:13
Pin 1 - Masse
Pin 2 - Logikeingang, mit Ausgang vom AVR verbinden
Pin 3 - Lastspannung (Deine 14 Volt Motorbetriebsspannung)
Pin 4 - Statusausgang, mit Eingang vom AVR verbinden (optional)
Pin 5 - Lastausgang. Hier wird der Pluspol vom Motor angeschlossen
Der Minuspol vom Motor geht an Masse.
Wenn der Logikeingang (Pin 2) "1" (High) ist, wird der Motor eingeschaltet, ist der Eingang "0" wird der Motor ausgeschaltet.
PWM ist mit diesem Baustein bis 5KHz möglich.
danke d.andres
jetzt noch eine frage zu dem PWM signal be bascom, was muss ich einstellen das ich ein 5KHz signal bekomme?
flosto
d.andres
26.09.2006, 08:00
Schau Dir mein Beispielprogramm an.
Gruß
Jimmy
edit:
Im Programm ist die PWM Frequenz falsch berechnet, nämlich doppelt so hoch. Die PWM Frequenz ist Prozessortakt / Prescaler / (2*2^Auflösung).
d.andres
26.09.2006, 08:08
Schau auch hier mal rein:
https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Bascom_und_PWM#Grundbegriffe
Also ich nehme für sowas einen logikkompatiblen Highside-Switch, z.B. BTS432. Die Teile gibt es auch als Lowside-Switch, also Masseschaltend und bis ich glaube 40 A. PWM geht mit dem BTS432 bis 5 KHz, Ich habe ihn in einer elektrischen Heizungsregelung mit 3.5 KHz laufen. bei 5A ohne Kühlkörper, tadellos!
BTS432 klingt interessant. Frage: Wie kommst du auf die 5 Khz Grenze, im Datenblatt fand ich das nicht?
d.andres
26.09.2006, 08:44
Auf Seite 3 des Datenblattes stehen die Turn-On-Time (160 us) und die Turn-OFF-Time (10...80 us). Wenn ich die beiden addiere komme ich auf typ. 205 us, also 0,2 ms. Das sind 5 KHz.
Auf Seite 3 des Datenblattes stehen die Turn-On-Time (160 us) und die Turn-OFF-Time (10...80 us). Wenn ich die beiden addiere komme ich auf typ. 205 us, also 0,2 ms. Das sind 5 KHz.
Hast Du auch einmal ausprobiert wie groß der Steuerbereich dabei ist? Wie groß ist beispielsweise die minimale Einschaltdauer (und die minimale Ausschschaltdauer)?
Bei einer Periodendauer von 200µs müßte man ja für 10% Last nach 20µs wieder abschalten können.
Manfred
d.andres
26.09.2006, 09:51
Bei 5KHz kann ich es nicht sagen. Ich habe das Signal bei 1 KHz oszillographiert und das sah gut aus.
Ich kann sowieso immer empfehlen die PWM-Frequenz so niedrig wie möglich zu machen. z.B bei einem Gleichstrommotor mal aus dem Drehmoment und der Ankermasse (Trägheitsmoment) die Hochlaufzeit und damit die Zeitkonstante des Antriebs berechnen. Die liegt sicher im Bereich von 0.2 bis 1 Sekunde. Also würde eine PWM-Frequenz von 200 bis 500 Hz dicke ausreichen. Bei einer Widerstandsheizung sieht das noch krasser aus. Hier haben wir Zeitkonstanten von 5 sec bis 10 min. Hier waäre eine PWM-Frequenz von 1 Hz völlig ausreichend.
d.andres
26.09.2006, 10:01
Wenn es denn unbedingt schneller gehen muß würde ich einen Lowside-Switch nehmen. z.B. den IPSO151. Auch ausgestattet mit Logikeingang, Übertemperatur- und Überstromschutz. Und wesentlich schneller als die BTS-Serie.
Bei 5KHz kann ich es nicht sagen. Ich habe das Signal bei 1 KHz oszillographiert und das sah gut aus.
Ich kann sowieso immer empfehlen die PWM-Frequenz so niedrig wie möglich zu machen. z.B bei einem Gleichstrommotor mal aus dem Drehmoment und der Ankermasse (Trägheitsmoment) die Hochlaufzeit und damit die Zeitkonstante des Antriebs berechnen. Die liegt sicher im Bereich von 0.2 bis 1 Sekunde. Also würde eine PWM-Frequenz von 200 bis 500 Hz dicke ausreichen. Bei einer Widerstandsheizung sieht das noch krasser aus. Hier haben wir Zeitkonstanten von 5 sec bis 10 min. Hier waäre eine PWM-Frequenz von 1 Hz völlig ausreichend.
Das ist sicher richtig, die PWM Frequenz nur so hoch wie nötig. Eine wichtige Zeitkonstante ist die Ankerinduktivität geteilt durch den Ankerwiderstand. Die bestimmt die Glättung des Stroms und damit des Momentes. Bei mittelgroßen Motoren liegt der Wert oft über 1ms. Die eisenlosen Anker haben meistens recht kleine Indktivitäten.
Manfred
Quarz = 8 MHz ; Prescaler = 8 ; Timer = 10 Bit ergibt: (8000000Hz/8) / (2048*2) = 244,14 Hz
das ist doch falsch die Timerauflösung von 10 Bit ist doch 1024 nicht 2048 oder
d.andres
26.09.2006, 14:06
Die PWM Frequenz ist Prozessortakt / Prescaler / (2*2^Auflösung).
Bei 10 Bit ist 2^10 = 1024
PWM-Freq. = 8000000Hz/8/(2*1024) = 488 Hz
Du hast 2^10 zweimal mit 2 multipliziert. Aber ansonsten alles gut.
sorry vergass zu schreiben das es so in der Wiki stand
gruss flosto
Quarz = 8 MHz ; Prescaler = 8 ; Timer = 10 Bit ergibt: (8000000Hz/8) / (2048*2) = 244,14 Hz
das ist doch falsch die Timerauflösung von 10 Bit ist doch 1024 nicht 2048 oder
sorry vergass zu schreiben das es so in der Wiki stand
gruss flosto
Gib bitte noch die Stelle an, wenn etwas falsch ist kann man es ja gleich korrigieren. danke
hab es gerade selber geändert war mir nur nicht sicher ob nicht ich falsch liege deshalb habe ich gefragt
hallo, möcht eine umschaltung der drehrichtungeines gleichstrommotors die zuvor per relais erfolgte nun durch diskrete bauelemente ersetzen.
im anhang der plan mit allen wichtigen daten (denke ich). versorgungsspannung sind eben 24v.
würde diese schaltung funktionieren?
wie berechne ich die verluste an der diode im falle, daß der jeweilige bts durchschaltet? -> also NICHT stromfluß über diode, motor, bts. sondern eben in diesem falle im anderen strang direkt bts-diode.
oder lieg ich da komplett falsch?
der motor lässt sich auch per spannungsregelung in der drehzahl regulieren. kann ich dazu einfach eine pwm (ohne glättung) nutzen? denn das wäre ja keine reine spannungsregelung.
bin auch über andere vorschläge dankbar. kam nur so direkt auf den bts da ich mal 10 stück für 2,50 bei ebay geschossen habe und hier eine schöne verwendungsmöglichkeit erspähte.
DerWarze
11.11.2006, 14:31
Hallo
In aller Kürze , wird so nicht funktionieren weil beim schalten irgendeines BTS fliesst der Strom direkt durch die Diode zu GND - aund diese haucht ihr Leben aus oder es kommt die Sicherung wenn vorhanden.
Der Spannungsabfall über die Diode beträgt ca 0,7V bei normalen Si Dioden entsprechend wird bei 10A 7W Verlust verbraten.
Du brauchst da schon eine Brückenschaltung.
hab ichs mir doch gedacht :( naja wär ja auch komisch gewesen wenn ich der erste gewesen wäre der sowas entdeckt hätte :P
bei ner brücke bräuchte ich also 2 high sides und 2 low sides pro motor richtig?! wird ja net billig sowas bei 10A@24V
ich weiss da gäbe es den auf dem rncontrol power motorboard verbauten klumpen, aber wer lötet mir sowas? :(
und eine frage noch -> ist "power dissipation" = Ptot?
in diesem datenblatt z.b. http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/164360-da-01-en-Hexfet_Power_Mosfet_IRFIB41N15D.pdf
käme mir der d²pak wert im gegensatz zu to220 extrem komisch vor.
und ich sehe doch richtig, daß ich bei meinem 240w motor nach einem mosfet gucken muss mit mindestens eben diesen 24ow Ptot?!
DerWarze
12.11.2006, 13:15
Hallo
Schxxx hat der unterbrochene Kontakt wieder die gerade geschriebene Antwort geschuckt.
Also power dissipation- Verlustleistung ist denke ich hier mit Ptot zu vergleichen. Wichtig sind aber nicht die Max Werte die ein Teil aushält ( man sollte ohnehin einen Sicherheitsspielraum lassen) sondern das Diagram mit der Safe Operation Area. D² Pack wird als SMD natürlich nicht so effektiv gekühlt wie TO220 (200W scheinem mir da recht viel zumal sonst, unabhängig was der Chip sonst kann, die Max Leistung des TO220 Gehäuses mit 175W angegeben ist) daher die stark differierenten Werte.
Da Die Angegebene Motorwerte sicher die Normalbetriebswerte sind können die Spitzenwerte (Anlauf- Blokierung) viel höher liegen da könnte es mit diesen Trans knapp werden.
Ich nehme für einen 250W BLDC Motor (da können Spitzenwerte von 650W auftreren) IRF3205 wobei bei 24V auch ein IRL2203 ausreichen dürfte.
Eine Brücke (Gibt massig Schaltungen dazu im Netz) mit FET ist erheblich billiger als die Sache mit BTS Schaltern aufzubauen und Du kannst höhere PWM Frequenzen -auserhalb des Hörbereiches- nutzen.
ja das, der bts wohl doch etwas schwächlich ist habe ich nun auch begriffen ;) habe vorher immer mit spannung und max strom selber max-leistung berechnet aber des kommt wohl net so ganz hin :D :D :D
habe meinen motor grad ein wenig ausgemessen...
ohne last anlaufen = 1,5A (spitze) / 0,7A (dauer)
unter schwerlast anlaufen = 9,8A (spitze) / 7,3A (dauer)
anschalten bei geblockter welle = meßgerät zeigt noch 12,5A und schaltet ab ;)
(alle versuche auf 24v)
das "problem" ist ja, daß eben die mosfets das leiten gut vertragen könnten aber das schalten zu problemen führen könnte.
es wird ja vermutlich niemals der fall sein, daß der motor 24v bekommt und ab die katze. es wird immer einen "sanftanlauf" geben.
aber wenn ich das richtig sehe, ist der anlaufstrom dann ja trotzdem in vollem umfange vorhanden, richtig?! denn anlauf ist anlauf?!
also wäre es für die mosfets eigentlich schöner komplett aufzureissen und gut?!
eine kleine frage hätte ich noch: bei motorbremsung durch kurzschliessen des motors, muss ich da irgendwas "beachten". macht es dem motor etwas aus wenn er durch komplettkurzschluss gestoppt wird? oder sollte man das bremsen auch per pwm laufen lassen?
ob das bremsen überhaupt nötig ist für meine anwendung wird sich zeigen.
nur eine kleine anmerkung. diese "selan"-Beiträge waren von mir. habe die an einem mehr oder minder öffentlichen computer verfasst aber wer zum teufel sich da auch im rn angemeldet hat weiss ich absolut nicht...
Hallo da,
ich beschäftige mich auch gerde mit dem umschalten von FET´s.
Meine Idee war die Source direkt an GND und das Gate über einen Widerstand als Strombegrenzer an den Out Pin eines NE555 zu hängen.
Die Idee dahinter war das Wissen, dass der NE sein Out direkt gegen Masse bzw. Vcc zieht. Um ein und aus zu schalten braucht der NE 400 ns.
Mit Lade und Entladeformeln für Kondensatoren kann man doch dann wenn die Gatekapazität bekannt ist unter Berücksichtigung des Widerstandes die max. Hz berechnen oder?
The Man
also ich steh zur zeit ziemlich "auf dem schlauch". irgendwie sind alle diskusionen hier im forum über leistungsfähige motorendstufen irgendwann einfach "abgerissen" und der entsprechende thread scheinbar ausgestorben.
zur zeit denke ich daran vorerst zum testen das ganze mit ner relais h-brücke zu machen und dann nur die versorgungsleitung per pwm zu "regeln" somit wäre dann auch die stabilisierung mit kondensator einfacher.
bei mir gehts es ja nicht um andauernde umschaltung der drehrichtungen oder so. die frage ist nur wie lange so ein relais hält UND wie erschütterungsunempfindlich es wirklicht ist, aber ich denke das ist vernachlässigbar in diesem fall.
vor allem ändert sich ja net alle paar minuten die drehrichtung, denn auch ein kettenfahrzeug hat eine vorzugsrichtung der fahrtrichtung.
wollte also ein wechsler-relais mit genügend strombelastbarkeit der kontakte nutzen. vorgeschaltet werden sollte dann noch ein irf1405 für das pwm signal gesteuert von einem eigenen controller für die fortbewegungsmotorik.
oder hat jemand was dagegen? :D
womit könnte ich am besten die bremsung realisieren? mit 2 fets wäre ja unsinnig ;) relais hätt ich auch net so gern.
am liebsten wollt ich ja auf alles relais artige verzichten aber ich denke das geht für die testphase klar ;)
DerWarze
13.11.2006, 09:27
Hallo
Du willst doch die Geschwindigkeit des Motors Steuern oder?
Steuerst due die Fets Voll durch hast du ja nur einen Einschalter- das Teil jagt sofort mit voller Geschwindigkeit los.
Die PWM lannst Du ja auch bis 100% steuern das wäre dann Durchschalten.
Die FETs bei PWM sind ja dazu gedacht zu schalten! Im PWM Betrieb wird ja der FET entweder voll gesperrt oder voll durchgesteuert nur eben schnell hintereinander.
Beim Bremsen mit PWM (also zB die LowSide FETS gemeinsam schalten) kommt es zu einem 'Step-Up Schaltregler' Effekt.
Will sagen das sich durch die Induktivität des Motors und der Impulsansteuerung Eine Spannung erzeugt wird die erheblich über der Betriebsspanung des Motors liegen kann (bei meinem BLDC Motor sind das schon mal 60V wenn die Sache beim Bremsen im 'Leerlauf' arbeitet) das kann man aber auch gleich zum Batterieladem benutzen die Batterie wirkt danals Puffer. Wichtig ist nur die Spannungsfestigkeit der Transistoren entsprechend hoch zu legen. Kann sein das der Effekt beim normalen Gleichstrommotor nicht so stark auftritt -hab das nicht überprüft.
Das Problem beim Kurzschlussbremsen ist das die Bremswirkung von der Drehzahl abhängt. In Stillstand bremst fast keine Bremswirkung und bei Full Speed rumsts mit Vollbremse.
jo, dacht ich mir so ähnlich schon ;)
mir ist klar, daß auch ein fet ganz durchschalten kann uns es im normallfall auch tut bei genügend gatespannung, aber ich frage mich wie das mit dem sanftanlauf ist.
der fet schaltet ja in einem bestimmten tastverhältnis immer durch/sperrt/durch/sperrt... werden jetzt trotzdem die selben ströme gezogen wie beim schlagartigen beaufschlagen mit 24v dauerhaft?
also bringt ein sanftanlauf in bezug auf den stromfluss vorteile bei der über die fets laufenden und belastenden geschalteten strömen?
zur zeit dachte ich nun halt eine relaisbrücke vor welcher ein fet (irf1404) die versorgungsspannung per pwm (signal von avr -> getrieben über icl7667) regelt.
somit bräuchte ich für 2 motoren:
2 stück relais wechsler - brücke
1 stück uln200x(eben für entsprechend avr) - relaistreiber
2 stück irf1404 - regelung der versogungsspannung
1 stück icl7667 - treiber für 2xIRF1404
aber relais halten eben leider nicht jahre und ich hätte keine bremsfunktion. wobei ich denke bei meiner kettenmimik brauch ich nicht allzu viel zu bremsen die hat schon ansich genügend widerstand.
DerWarze
13.11.2006, 14:54
Hallo
Mir scheint Du hast das Prinzip der PWM noch nicht richtig verstanden.
Die Sache muss man doch Dynamisch betrachten. Es ist natürlich ein Anderer Strom bei PWM Tastverhältnis 10% zu erwarten als bei 90% nur 100%entspricht es 'Dauerhaft'
Will die ganze Sache mit PWM hier nicht erläutern steht alles im Wiki.
Es gibt da Relais aus dem KFZ Bereich die recht dauerhaft sind und auch große Ströme vertragen meist sind die auch billiger als andere Leistungsrelais.
Ich persönlich mag mechanische Relais bei Power nicht nehme da lieber FETs, ist in der Regel auch kleiner und billiger als ein Leistungsrelais.
...hier stand mal etwas, hat sich aber erübrigt. ;)...
habe die vorherige 4pin steuerung so umgebaut, daß ich nur 3 steuerpins vom controller benötige und damit auch die verriegelung rechts/links nicht not tut (logisch?!) ;)
nun muss da nur noch die bremsung mit "verriegelung" rein, undzwar eben so, daß zwanghaft erst alle ansteuerungen durch rechts/links signal abgeschaltet werden.
die pwm wird aber auch auf meine bremse wirken.
weiterhin eine frage -> sollte ich den motor eher high oder low-side seitig kurzschliessen?!
DerWarze
14.11.2006, 16:12
Hallo
Nu ja kommt villeicht darauf an wo man kauft, mich kostet ein FET (IRF1407) mit Id 130A etwa 1€. Und mich stört vor allem die recht hohe Leistung mit dem die Relais angesteuert werden müssen.
BEi der Schaltung vestehe ich nicht der 4070 ist doch ein EXOR mit 2Eingängen. In deine Schaltung sind aber 3Eingänge am Gatter Sollten das OR Gatter sein dann kommt es bei aktiver Bremse zum Kurzschluss da ja die LowSide dauernd durchgesteuert ist und die Highside mit PWM angesteuert wird.
Das andere Problem ist das bei High auf Bremse die Ausgänge der Gatter quasi mit +U kurzgeschlossen werden Das Zusammenschalten von Ausgängen funktioniert aber nur bei Open Collektor Ausgängen die 4081 sind das nicht und könnten's übelnehmen.
Wenn Du per PWM-'Kurzschluss bremsen willst musst Du die HighSide Schalter beide öffnen und die LowSide Fets im Gleichtakt ansteuern.
Die 2A sind denke ich nicht unbedingt nötig, es gehrt bei dem hohen Treiberstrom ja vor allem darum die Gateladung möglichst schnell zuwechseln. Ist die PWM Frequenz nicht gerade in Mhz Bereich langt sicher auch der mit 600mA
Da die meisten IR'21xx eine eingebaute Totzeit haben kommt es nicht zu Kurzschlüssen (bei korrekten Eingangssignalen) durch zu schnelles Umschalten.
hi, warze, habe den beitrag editiert. die idee von gestern nacht war nicht wirklich sinnig :D
das neue zeug sollte aber so funktionieren?!
also du denkst die schmaleren treiber passen auch? das wäre schön... werd mir nochmal die datenblätter durchsehen.
@warze: die irf1407,bekommst nur DU die für eben das geld oder liegen die allgemein in diesem preissegment?
bei reichelt findet man die ja leider nicht, wo würde man sie denn bekommen? (über dich? ;))
edit: neue bremslogik siehe weiter unten!
oh man... nun hatte ich fast die erste version meiner schön erdachten "lastplatine" fertig und was fällt mir ein? hm... strom... hm... 10A... leiterbahnen 2mm :( das PASST NICHT!!!!! *argh*
bei 10A sollte man mindestens 10mm nehmen *lol* da ist die platine ja voll :P werd also entweder auf verstärkung mit kupfer setzen oder die ganzen irfs extern montieren, dann drahtranlöten+schrumpfschlauch und auffe platine löten/klemmen.
aber das ist so häßlich! das nervt mich jetzt... wer macht denn 10mm leiterbahnen auf seine platine?
na ich könnte auch auf 70 oder sogar 210µm umsatteln aber dann kost die platine allein schon 13/35€[/u]
DerWarze
16.11.2006, 19:52
Hallo
Knt nicht eher was Schreiben war auf der Electronic in München.
Stimmt 2mm ist zu wenig es geht aber auch mit 5mm wenn man die Leiterzüge mit aufgelöteten Kupferdtaht oder ,das mach ich immer, mit gebrauchter Entlötlitze verstärkt. Die FEtsan den Rand dann kann man die schön an einen Kühlkörper schrauben. Dickkupferplatten wären doch etwas übers Ziel hinausgeschossen. Ich hab nach der oben genannten Methode mal eine Steuerung für Ströme bis 50A gebaut und das teil läuft seit über einem Jahr problemlos.
Bei der Schaltung oben ist aber noch das Problem das Ausgänge zusammengeschaltet sind was die IC's nicht mögen auch wenn ne Diode dazwischen hängt.
Du hattest was von dem IR2111 erwähnt. Der würde schon gehen wie richtig vermutet arbeiten die Ausgänge im Gegentakt. Wenn 1 IC invertiert zum anderen angesteuert wird müsste die Sache klappen.
Nur Bremsen klappt da nicht da ja entweder die Upper oder Lowerside ausgeschaltet bleiben muss. Im Prinzip ist es ja egal ob mann nun Oben oder unten die Bremse macht. in der Regel nimmt man die LowerSide.
Kennst Du die Software "Digital Simulator" gibt es bei http://www.digitalsimulator.de/ zum Download. Wird zwar nicht mehr weiterentwickelt aber das macht nichts zur überprüfung einer Logik eigent sich das Teil allemal und ist einfach zu bedienen.
also ganz ehrlich versteh ich das nicht, daß des mit den dioden nicht laufen soll. ging das nur bei ttl? jetzt ists ja "alles" cmos...
eben grad deswegen ja schottky (0,3v drop).
edit: ach nee an AND5 ist ein fehler, der ausgang muss natürlich noch eine direkte diode bekommen der kreigt rückspannung über AND7.
meintest du nur das oder die technik im allgemeinen?
also ich hab das so in der ausbildung noch gelernt...
zur not muss ich halt noch 2 oder gleider je brücke spendieren, das werd ich auch noch überleben. aber von der funktion her ist die schaltung ok.
das mit dem ir2111 geht meiner meinung nach nicht, denn er steuert immer einen der 2xIRF im vertikalen zweig durch. (kein NIX-DURCHGESTEUERT zustand!)
wenn ich nun also per pwm da draufgehe würde der motor immer zwischen eben spannung und bremsen umschalten.
das mit den leiterbahnen werde ich per aufgelöten 1,5mm² vollkupferleitern (kupfer aus NYM) lösen.
edit: aktualisierte verschaltung angehängt!
DerWarze
17.11.2006, 21:14
Hallo
Hat leider noch keine Zeit nir mal was Schaltpanmässiges auszudenken.
Das mit dem 2111 stimmt ja, Bremsen geht mit dem Teil nicht. Dacht die Ansteuerung so aus dem Bauch raus 1IC PWM der andere Off. War glaub ich missverständlich ausgedrückt. Auch ganz Off geht nicht (außer beide ICs Statisch auf On da der upper Treiber nur mit nem Takt arbeiten kann ist aber keinr proffesionelle Lösung) und bei Low hat man die Kurzschlussbremse.
Zu den Dioden. Die Schaltung bei D3 und D5 ist korrekt so sind die Ausgänge entkoppelt. Ich nehm auch anstelle eines Odergatters meist Dioden die ja ohnehin immer in Mengen rumliegen. Müssen nicht unbedingt Schottky sein geht im allgemeinen (egal ob CMOS oder TTL) auch mit 1N4148 Allerweltsdioden.
Nur bei D6 lann der Ausgang des oberen Gatters bei High auf den unteren einwirken wenn der Low ist. Ausgänge kann mann aber nur zusammenschalten wenn es open Collektor (Drain) Ausgänge sind. Sonst findet eben ein Kurzschluss statt (im Rahmen der Stronbegrenzung der Ausgänge) und die Schaltung macht im Idealfall einen kräftigen Störimpuls im PWM Rythmus im schlimmsten raucht der IC ab.
Hab übrigens noch einige IR2101 und IR2103 (im SO8 SMD Gehäuse) und IRL2203N (TO220 Gehäuse) übrig.
jo stimmt da ist noch ein "kleiner" fehler in meiner verschaltung. dachte nur die technik allgemein täte nicht laufen ;)
was willste denn für deine TREIBER so haben? (per pn)
die mosfets sind leider zu mickerig für meine anwendung glaub ich... würd da aufgrund der sicheheit lieber zu den 1404/1405ern greifen da Ptot ja doch schon eine ecke höher liegt.
edit: aktualisierte version der verreiegelung angefügt.
würde denn aber wohl doch nochn 4071 dafür nutzen. brauch ja nur eines für beide vollbrücken.
DerWarze
21.11.2006, 15:34
Hallo
Es ergibt sich nur ein Problem, die linke Lowside wird über D4 im Bremsmodus mit geschaltet. Was zum Kurzschluss führt.
Ich hab mir mal schnell sebst was überlegt und gezeichnet.
Dabei wird von der Überlegung ausgegangen das es ja reicht den jeweiligen Lowside Trans ständig durchzusteuern. Die PWM erfolgt nur in der Highside.
Beim Bremsen wird die PWM auf die Lowside gelegt und die Highside ist off.
Da ganze klappt mit 1x4001 und 1x4081 und 4 Dioden. Die Pull Downs für die Dioden sind ja schon im TreiberIC IR2101 enthalten.
Wenn der Plan als Bild zu undeutlich ist hier noch das gleiche als PDF
Grr... Warum nur ist das Editfenster der Antwortseite immer so entsetzlich zäh in der Bedienung.
also die weitere schaltung von dir schaut schon echt gut aus :)
edit: ja hast recht die diodenschaltung ist nocht etwas vermurkst. deshalb würd ichs ja eben mit noch einem OR-ic machen (17cent ;))
Karl Napf
20.01.2007, 16:49
Hallo DerWarze,
ich hab eine ähnliche Schaltung wie du aufgebaut, nur mit dem IR2111 und zwei getrennten PWM Signalen.
Bei mir ergibt sich folgendes Problem:
Die Schaltung funktioniert nur in eine Drehrichtung. Wenn ich die Richtung umkehren will läuft der Motor bis 5V langsam an und danach geht gar nichts mehr.
Wenn ich aber die Kondensatoren zwischen Versorgungsspannung und Masse (bei dir C6 und C8) rausnehme dann funktionieren beide Drehrichtungen aber die Signale sind total verzerrt.
C6 und C8 sind bei mir 100uF bei einer Versorgungsspannung von 20V.
Für was brauch ich die beiden Kondensatoren und wie dimensionier ich sie?
Gruß
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