Modifizierung einer H-Brücke

[Mech2007]

Hallo ich habe mir bereits eine H-Brücke aufgebaut. Dieser 1 zu 1 Aufbau (wie Schaltplan) funktioniert einwandfrei. Mit den Eingangen U1 und U2 wird der Rechts- bzw Linkslauf über ein TTL-Siganl angesteuert.

Jetzt zu meinem Problem, da mein Motor alledings einen gemessenen Anlaufstrom von 0,76 A bei einer Spannung von 12V hat, reicht die kleine Schaltung nicht mehr aus. Im Betriebsfall zieht der Motor nur noch 0,32 A. Jetzt wollte ich clever sein und die selbe Schaltung nur mit neuen Transistoren aufbauen .... Die Transistoren Q2N2222 sind geblieben. Für die anderen kamen BD242A und BD241A die bis zu 3 Ampere abkönnen zum Einsatzt.

Die Schaltung funktioniert allerdings nicht .... habe ich die falschen Transistoren ausgewählt ? Die schaltung habe ich bereits vier mal auf einem Steckbrett neuaufgebaut allerdings ohne Erfolg. Sobald ein Eingangssignal an U1 oder U2 Anliegt, wird die Spannungsquelle so sehr belastet, dass die Spannung zusammenbricht. Der gemessene Stron liegt über 2A.

Kann mir jemand helfen ?

Gruß Sven

[Hubert.G]

Ich bin kein H-Brücken Spezialist, aber glaubst du nicht auch das der Unterschied zwischen einem BC548 und einem BD241 zu groß ist um sie einfach gegeneinander auszutauschen?
Hubert

[sigo]

Hallo Sven,

das Problem liegt darin, dass die größeren Transistoren einen kleinere Verstärkung haben. Ich hab das Datenblatt nicht im Kopf, aber nehmen wir mal an der BC548 hat >150 und der BD241 z.B. >40 (wie gesagt ich kenn die genauen Werte nicht)

Wenn der BC548 also dann 150mA liefert, muss die Basis 1mA liefern.
Beim BD241 müsste die Basis schon bei 150mA ca. 40mA liefern.
Hinzu kommt noch, dass du ja bis zu 0,8A mind. können möchtest.

Auf jeden Fall musst du den Basiswiderstand entsprechend anpassen. und um den Faktor 10 kleiner machen.. (oder noch mehr, hängt eben von der Verstärkung ab).

Sigo

[ogni42]

Wenn der Strom auf 2A steigt, tippe ich auf einen Kurzschluss. Prüfe mal die Pinbelegungen der BDs und denke dran, dass der Kollektor bei den BDs an der Kühlfahne liegt.

[Gerdchen]

Hallo!
Je länger ich mir die Schaltung ansehe, desto mehr komme ich ins Grübeln
warum sie eigentlich funktioniert. Wo bekommen die Transistoren 1...4
überhaupt ihren Basisstrom her ?

Gerd...

[shaun]

Aus den Basen in die Basen, von den Basisanschlüssen der PNPs über die 2N2222er in die der NPNs. Dass der Basisstrom größer ist, erklärt allerdings nicht den Kurzschluss, da wird wohl ein anderes Problem vorliegen. Du hast beachtet, dass die BD241 NPN und die 244er PNP sind? Anschlussbelegung BCE beachtet? Kühlfahnen isoliert?

[Mech2007]

Ich danke Euch für die vielen hilfreichen Anregungen, werde erst einmal mit den Vorwiderständen spielen. Was ich versichern kann, ist dass die Schaltung wie oben dargestellt wirklich als "kleine" - Version funktioniert.

@sigo - dachte immer, dass es bei der H-Brücke nicht auf die Verstärkung, sondern mehr auf das Schaltverhalten ankommt. So zu sagen "Transistor als Schalter". Werde mich aber noch einmal mit der Verstärkung auseinander setzten.

@ogni42 - 4 mal hintereinander der selbe Fehler .... hmmm ... obwohl ich die Schaltung immer wieder von Null auf aufgebaut habe. Wie man Strippen und Verbindungen herstellt, weiß ich .... habe erfolgreich die L297-L298 Schaltung (nach dem im Forum vorliegenden Plänen).

@shaun - ja hab ich ... und das die Basis bei den BD24x jeweils aussen sitzt auch

Gruß Sven

[shaun]

Die Verstärkung ist insofern wichtig, als dass Du den Transistor als Schalter ja auch geschaltet bekommen musst. Bei hFE=50 und Ib=10mA fliessen nunmal nur 500mA Kollektorstrom, zum Schalten musst Du den Transi aber in die Sättigung kriegen.
Du kannst nochso lange mit den Widerständen herumspielen, einen Kurzschluss behebst Du so nicht.

[ogni42]

Bei einer H-Brücke musst Du schnell umschalten, sonst sind während des Umschaltens beide Transistoren einer Halbbrücke leitend -> Kurzschluss. Da Du die Steuerströme für die Basen der Lowside-Transistoren aus den Basen der High-Side plus Vorwiderstand plus Uce Treibertransistor beziehst, könnte da das Problem liegen

[shaun]

Schnell schalten ist bei dieser Variante zweitrangig, da immer über Kreuz geschaltet wird, ist Querstrom nicht das eigentliche Problem. Vielmehr muss eine Totzeit, in der beide Steuereingänge low sind, eingehalten werden. Wenn das Ding im statischen Fall schon Strom zieht, ist das kaum das Problem.

[PCMan]

Darf ich fragen, wieso du keine Relais-Version gewählt hast? Oder verpeil ich hier jetzt gerade was?

[ogni42]

Ja, shaun hat's besser ausgedrückt. Mit "schnell" meinte ich, dass die Umschaltung nicht mit einem Trapez erfolgt, weil es dann eben Überlappungen gibt.

In der Schaltung oben sollte die rechte Seite mit dem invertierten Signal der linken Seite (plus ggfs. eine Totzeit) geschaltet werden.