Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : 24V Gleichstrommotor (I=5-10A) mit BUZ11 und H-Brücke
Hallo!
Ich möchte einen Gleichstrommotor mit einem AVR ansteuern und hab dazu die folgende Schaltung.
Der Motor ist in meinem Garagentor. Die Steuerung ist im Eimer, Motor ist noch ok.
Der Motor braucht im Leerlauf ca. 5A. Wenn das Tor dranhängt schätze ich das Doppelte. Die BUZ11 sollten dafür ausreichen?
Mit dem IC unten will ich den Strom über einen Analogeingang einlesen und auswerten damit der Motor abschaltet, wenn er gegen ein Hindernis stößt.
Könnte bitte mal einer drüberschauen bevor ich mir eine Platine mache.
Gruß
Hans55
Besserwessi
29.10.2008, 20:15
So wird das noch nichts. Der Fet an der 12 V Seite wird nicht richtig durchschalten weil keine gate Spannung >12 V vorhanden ist.
Wegen des eher gelegentlichen Betriebes würde ich eher vorschlagen die Schaltung mit einem Relais zum Umpolen und einem FET (+Freilaufdiode) zum EIN/AUs zu wählen. Die Schaltung ist einfacher und man hat keine Gefahr von Querstömen.
Wenn der Motor im Leerlauf schon 5 A braucht würde ich mit deutlich mehr als 10 A beim Anlaufen rechnen, eher so um die 20 A. Da könnte der BUZ11 schon knapp werden.
1hdsquad
29.10.2008, 20:47
Schnapp dir einen VNH2SP30 etc und fertig ist die Laube...
Das mit den Relais scheint mir am einfachsten zu sein.
An den VNH2SP30 hab ich auch schon gedacht und mir zwei davon besorgt.
Man kanns kaum glauben, dass dieses Teil 30A verträgt.
Man bekommt ihn auch nur in SMD was ein Gefummel wird.
Die H-Brücke mit den BUZ11 war mir dann doch sympatischer.
Ich mach erst mal eine Schaltung und melde mich wieder.
Danke erst mal.
Gruß
1hdsquad
29.10.2008, 21:53
Gibt nicht besseres als SMD...
Könnte die Schaltung so funktionieren?
Die Ansteuerung erfolgt direkt mit einem Mega8.
Muß ich noch Schutzdioden anbauen oder braucht der VNH2SP30 keine?
Gruß
Hans55
1hdsquad
29.10.2008, 22:23
-.-
-Datenblatt
-RN-Wissen
thewulf00
30.10.2008, 08:05
Kauf Dir doch einfach die Platine von Robotikhardware für diese ICs. Diese habe ich, und da ist es dann kein Gefummel mehr.
Ja ist richtig, ich könnte mir die Platine auch kaufen, bleibe aber doch beim "fummeln", denn wenn ich einmal eine funktionsfähige Platine habe, kann ich sie auch im Robo verwenden.
Nun hab ich allerdings gelesen, dass der VNH2SP30 bei >17V abschaltet. Ist das nur ein falscher Fehler eines Bauteils oder ist das immer so?
Im Datenblatt steht ganz klar Vcc Max = 41V.
Weiß das jemand?
Dann gibts da noch den VNH3SP30, der hat aber nicht diese eingebaute Strommessung, die ich gerne hätte.
1hdsquad
30.10.2008, 14:30
Falsch. Im Datenblatt steht, dass dir der Chip ab 41 Volt kaputt geht. Die empfohlenen Werte sind eine Tabelle darunter angegeben. Steht auch bei Robotikhardware.de...
Der VNH3SP30 hat einen hoeheren Widerstand (steht auch im Datenblatt) und wird deshalb wesentlich heisser, nicht verwenden.
Edit: Sorry fuer den falschen Tipp, ich hatte nicht mehr in Erinnerung dass der VNH zwar 24 Volt aushaelt aber nicht treibt. Wenn ich nachher von der Arbeit wiederkomme suche ich dir eine passende H-Bruecke raus.
Eine schöne H-Brücke gibt es auf:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/6203/H-Brigde.gif
Da braucht mann weniger Ports. Begleitende Artikel:
http://www.mikrocontroller.net/topic/19040
1hdsquad
30.10.2008, 22:37
Diskret? Wuerde ich nicht machen, wo es so schoene Mosfettreiber gibt. Ich finde die Motortreiber gerade nicht mehr, das war mal ein Thread von mir hier im RN :(
Koenntest du dich denn mit einer Loesung aus Mosfettreibern+Mosfets anfreunden?
Edit: Ich habe gerade etwas gestoebert, mit einem Hip408* und ein paar Mosfets liesse sich das ganze fuer wenig Geld schnell zusammenstoepseln...
Hallo und Danke für die Infos.
Ein H-Brücken -C das wie der VNH2SP30 mind. 10A bei 24V verträgt wäre mir am liebsten. Wenns keins gibt, dann muß ich eben Mosfets oder Relais nehmen.
1hdsquad
31.10.2008, 09:32
Gestern Abend hatte ich noch 1449 Beitraege, jetzt siehst du ja... Offenbar verschwinden ueber Nacht Posts. Den Thread, in dem ich nach so grossen Treibern wie du sie brauchst gefragt habe finde ich jedenfalls nicht mehr.
Hallo 1hdsquad!
Scheinbar stören manche Beiträge den Verkauf von fertigen H-Brücken??
Ich machs einfach mit zwei Relais.
Allerderdings muß ich mir noch was einfallen lassen wenn das Garagentor gegen ein Hinterniss stößt. Ich könnte den Strom im Massezweig über einen Shunt messen und bei Überstrom einfach den Motor abschalten.
1hdsquad
31.10.2008, 13:40
Jo, das waere wohl die einfachste und zuverlaessigste Loesung...
1hdsquad
31.10.2008, 22:27
Lol, ich habe den Treiber gerade zufaellig gefunden, nennt sich Apex SA03... http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/ApexMicrotechnologyCorporation/mXuquvt.pdf
Apex hat noch mehr Treiber die die Leistung packen, schau mal hier: http://www.cirrus.com/en/products/pro/areas/PA139.html#PA142_open
Moin,
Ich habe ein ähnliches Problem. Ich möchte meine Gartenbahnlok mit AVR steuern und habe damals das Buch über Edits-Pro gekauft. Da gibt es eine Schaltung (Seite 95) für LGB (H-Brücke) mit IRF540 und IRF9540. Nachher habe ich auf ein Holländische Seite gelesen dass die Schaltung fehlerhaft war. Nur die Platine war richtig.
Ich bin jetzt nicht mehr sicher. Die Mosfets müssen mit ein hoherer Spannung als 5V der AVR gesteuert werden. Im Schaltplan werden dazu 2 BC547's verwendet. Nach meiner Meinung muss es auch mit zB eine ULN2004 gehen. Diese wandelt 5V auch in zB 10V um.
In Elektor april 2001, Seite 51 gibt's eine ähnliche Schaltung, aber ohne BC547's.
Wer sagt etwas dazu?
Grüsse
Edblum
1hdsquad
01.11.2008, 20:48
-Schaltpoan posten
-Daten des Motors sagen, damit wir Alternativen ausarbeiten können
Hallo zusammen.
Mensch die Treiber wären genau richtig. Muß mal sehen ob man die bei uns so einfach bekommt.
Sonst bin ich dabei eine Schaltung mit Relais aufzubauen. Das Garagentor wird ja nur zweimal pro Tag geöffnet, da geht das schon, auch wenns nicht schön ist.
Sobald ich die Schaltung in Target eingetippt habe, werde ich sie mal hierrein stellen.
Heute bin ich zunix gekommen, ich war den ganzen Tag unterwegs.
Gruß
1hdsquad
01.11.2008, 23:17
Ansonsten scheu dich nicht vor einer diskreten Loesung mit Mosfettreibern ;)
-Schaltpoan posten
-Daten des Motors sagen, damit wir Alternativen ausarbeiten können
Moin,
- Daten der Motoren, 4 ins gesamt
4 Motoren 12 V, 1.6 A Vollast
In gezeigte JPG, 2 unterschiedliche Schaltpläne, das linke Teil stammt von das Buch Edits Pro, Seite 95, Superlocdecoder LGB. Diese verwendet eine PIC16F84 Controller, aber mit AVR wird es nach meiner Meinung auch klappen. Nachher habe ich in eine Holländische Seite gelesen dass diese Schaltung nicht korrekt ist.
http://home.hccnet.nl/dk.hen/ep-publicaties.html
Seite auf Holländisch :(
Die Widerstände direkt am Kollektor der BC547 entfallen, Drahtbrücke. Die Gatewiderstände werden ebenfals Drahtbrücke. Zwischen Emitter der beide BC547's und Masse werden Widerstände montiert. Komisch ist das laut der Holländische Hinweis am Emitter des linke BC547's eine Widerstand von 1k5 enthält und der rechte BC547 eine Widerstand von 100 R bekommt. Die IRF540's werden direkt von Microcontroller gesteuert, da sie nach Masse schalten.
Weiter suchen gab in Aprilheft 2001, Seite 51, das rechte Teil der JPG. Da gibt's gar kein BC547's. Dort werden 'logic level' IRF9Z34N und 'logic level' IRF530's verwendet. Letztere schalten ebenfalls nach Masse. Die Gates werden mit Widerstände auf logic NUL gehalten. Damit es bei der Initialisierung keine Probleme gibt. Werde ich auch in meine Schaltung verwenden.
Ich habe bereits 2 IRF9540N's und 2 IRF540N's in meine Schaltung eingelötet. Jetzt muss ich entscheiden welche Schaltung ich verwenden soll. Ich bevorzüge der rechte Schaltung.
Hoffentlich ist alles klar, vielen Dank im Voraus,
Edblum
Besserwessi
02.11.2008, 09:55
Das mit den Widerständen in der linken Schaltungshälfte sollte von der Versorgungsspannung abhängen. Bei 10V-18V ohne Widerstände am Kollektor, bei höherer Spannung mit Widerständen (je nach Spannung). Als Basis vorwiderstand besser die 1,5 K bis etwa 5 K nehmen 100 Ohm sind definitiv zu wenig.
Die rechte Schaltung sieht verdächtig einfach aus. Die sollte auch nur bei Spannungen unter etwa 20 V gehen, mehr vertragen viele Fets nicht am Gate. Zur Sicherheit sollte man da wenigstens eine Widerstand an den Gates haben um Hochfrequente Schwingungen zu verhindern.
Das mit den Widerständen in der linken Schaltungshälfte sollte von der Versorgungsspannung abhängen. Bei 10V-18V ohne Widerstände am Kollektor, bei höherer Spannung mit Widerständen (je nach Spannung). Als Basis vorwiderstand besser die 1,5 K bis etwa 5 K nehmen 100 Ohm sind definitiv zu wenig.
Kleines Irrtum, es handelt sich um eine Kollektorwiderstand von 100 Ohm ;)
Die rechte Schaltung sieht verdächtig einfach aus. Die sollte auch nur bei Spannungen unter etwa 20 V gehen, mehr vertragen viele Fets nicht am Gate. Zur Sicherheit sollte man da wenigstens eine Widerstand an den Gates haben um Hochfrequente Schwingungen zu verhindern.
Aber klappt's auch mit IRF540N/9540N's?
1hdsquad
02.11.2008, 12:07
Hau den Schaltplan in den Muell, das ist nichts. Wer steuert denn Mosfets ohne Treiber an? Allerdings brauchst du ja nur 1,6 Ampere, das macht ungefaehr jeder Treiber. 2 L298 kosten kaum noch was, machen jeweils 2x2 Ampere und lassen sich gut kuehlen.
https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Getriebemotoren_Ansteuerung#Ansteuerung_mit_dem_Sc haltkreis_L298
Hau den Schaltplan in den Muell, das ist nichts. Wer steuert denn Mosfets ohne Treiber an? Allerdings brauchst du ja nur 1,6 Ampere, das macht ungefaehr jeder Treiber. 2 L298 kosten kaum noch was, machen jeweils 2x2 Ampere und lassen sich gut kuehlen.
https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Getriebemotoren_Ansteuerung#Ansteuerung_mit_dem_Sc haltkreis_L298
Es ist leider nicht nur 1.6 A, sondern VIER mal 1.6 = 6.4 A.
Aber Danke für die Info.
1hdsquad
02.11.2008, 14:03
So habe ich deine Rechnung auch gemacht, und wenn du meinen Text nochmal liest, siehst du, dass 2 L298 8 Ampere machen. Also alles im grünen Bereich.
So habe ich deine Rechnung auch gemacht, und wenn du meinen Text nochmal liest, siehst du, dass 2 L298 8 Ampere machen. Also alles im grünen Bereich.
Kosten aber € 7.- Stück, + Dioden + neue Platine, da ich bereits die MOSFETS eingelötet habe und mehr Platz. Dass alles fehlt mir. Trotzdem danke für die Antwort.
Grüsse.
Edblum
Besserwessi
02.11.2008, 16:46
Wenn es nur darum geht die Motoren an/aus zu steuern, also ohne PWM, sollte man noch ohne extra Treiber auskommen. Mit PWM steuerung könnte die Schaltgeschwindigkeit schon etwas sehr langsam werden und die FETs ziehmlich warm. Wenn die Platine schon fertig ist, warum nicht testen (mit Strombegrenzung) und erst mal mit weniger Last. Die einfache Schaltung rechts ist aber wohl nur was für etwa 12 V. Nicht viel mehr und nicht viel weniger.
Werde ich machen, es geht tatsaechlich um PWM. Im Anfang war meine Frage ob die IRF540N/9540N passend sind fuer diese Aufgabe.
Aber PWM mit niedriger Frequenz (100Hz) = weniger Waerme?
Hallo zusammen!
Hier ist meine neue H-Brücke für die Garagentorsteuerung.
- Ich hab sicherheitshalber zwei BUZ11 genommen, dann brauch ich keine
Kühlkörper.
Gedacht ist es so:
Erst wird die Richtung d.h. eins der beiden Relais eingelegt.
Danach werden die beiden Buz11 mit PWM angesteuert, der Motor sollte
dann in eine Richtung drehen.
Hat das Tor die Endstellung erreicht, wird der Ausgang PWM zurück genommen und anschließend das Relais abgeschaltet.
So entsteht keine große Spannungsspitze am Relais.
Ein Manko ist noch, dass der T5 zum Ansteuern der MosFets in der Ruhephase dauernd angesteuert werden muß. Was könnte man da machen?
Sollte ich noch parallel zum Motor eine Diode schalten?
Und über beide Buz11 auch noch eine?
Stimmen die Widerstände damit die Buz11 voll durchschalten?
Gruß
1hdsquad
02.11.2008, 19:30
@ Hans55: Willst du was über Mosfets lernen? Gut, weiter so.
Willst du eine zuverlässige Garagentorsteuerung? Dann hau endlich die vergammelten BUZ11 raus und nimm vernünftige Treiber! Das gleiche gilt für Edblum, diese Ansteuerung ist Mist.
@ Hans55: Willst du was über Mosfets lernen? Gut, weiter so.
Willst du eine zuverlässige Garagentorsteuerung? Dann hau endlich die vergammelten BUZ11 raus und nimm vernünftige Treiber! Das gleiche gilt für Edblum, diese Ansteuerung ist Mist.
Hab' noch eine Schaltung gefunden ;)
Die beiden oberen FET's (am +) werden ersetzt von IRF9540N, mit BC547 als Treiber und die beiden untere FET's (an Masse) werden ersetzt von IRF540N, wobei die beide BC547's entfallen weil die FET's nach Masse geschaltet werden. Die steuerleitungen L und R werden für die IRF540N gewechselt. Das ähnelt die Schaltung von Edits Pro. Auch die Dioden entfallen, da die FET's bereits über eine Diode verfügen.
Vielleicht nützt diese Schaltung auch Hans55
Grüsse,
Edblum
Hallo!
Ich werde statt der beiden Buz11 einen Low Level Fet BUK101 nehmen.
Kann ich den direkt vom Ausgang des Meg8 ansteuern oder muß ich da auch wieder einen Transistor vorschalten?
Gruß
1hdsquad
03.11.2008, 12:06
Mann, lies doch mal nach wie ein Mosfet grundsaetzlich funktioniert!
Besserwessi
03.11.2008, 18:40
Bei der Schaltung mit den Relais und 2 Fets fehlt eine Freilaufdiode. Wegen des Umpolens darf die nicht direkt an den Motor, sondern gehört von den Fets (Drain) zur positiven Versorgungsspannung. Bis auf die etwas langsame Steuerung des Gates ist die Schaltung sonst gar nicht so schlecht. Abhilfe könnte da ein extra Gate Treiber wie ICL7667 bringen. Es würden aber auch ein Transistorpaar als Emitterfolger reichen.
Logic LEvel Fets kann man direkt von Controller schalten, wenn man den mit 5 V betreibt. Das ist schon man schneller als mit nur einem Transistor und 1 K als Widerstand. Für richtig hohe PWM Frequenzen ist das aber nur bei eher kleinen FETs geeigent. Der BUK101 scheint aber ein besonders langsamer (70 µs Anstiegszeit !) Typ zu sein und für PWM damit ungeeignet. Da ist der BUZ11 mit dem einfachen Transistor wohl schon besser.
Die Schaltung von Edblum ist mit Vorsicht zu genießen: es kann passieren das der eine FET langsamer abschaltet als der andere Einschaltet. Das kann zu nicht unerheblichen Stromspitzen führen. Außerdem die die steurung wieder relativ langsam und nur für etwa 12-20V geeignet.
1hdsquad
03.11.2008, 18:42
Die alte Leier: Treiber nehmen. Ich wiederhol mich irgendwie.
DANKE! Besserwessi.
Endlich mal eine Antwort mit der man was anfangen kann.
Gruß
So nun habe ich den ICL7667 als Ansteuerung für den Buz11.
Der R7 ist für eine evtl. Strommessung vorgesehen.
An beiden ICL7667 Ausgängen hängt jeweils ein BUZ11.
Die beiden Eingänge des ICL7667 habe ich parallel geschaltet.
Besserwessi könntest du nochmal drüberschauen. Bitte!
Gruß
1hdsquad
03.11.2008, 21:25
Koenntest du dir mal ein eCad-Programm wie Eagle zulegen? So kann man den Plan ja kaum lesen.
Buz11 ist veraltet, gibt wesentlich bessere Fets.
Warum soll ich mir diesen Eagle- Schrott zulegen?
Egal ob der Buz11 veraltet ist, es liegen hier einige rum umd die werde ich verbrauchen.
Gruß
1hdsquad
07.11.2008, 14:09
Ich sagte wie Eagle, welches ist mir doch egal. Wenn du Hilfe willst, dann hau nicht so einen unlesbaren Schaltplan hier rein, sondern gib den Leuten eine Basis, auf der man arbeiten kann -.-
Ich sagte wie Eagle, welches ist mir doch egal. Wenn du Hilfe willst, dann hau nicht so einen unlesbaren Schaltplan hier rein, sondern gib den Leuten eine Basis, auf der man arbeiten kann -.-
Schaltplan ist gut lesbar, sogar für Holländer. ;)
Besserwessi
08.11.2008, 20:48
Der Schaltplan ist lesbar, aber nicht gerade übersichtlich. Das hat aber weniger mit dem Programm zu tun, kann mit eagle auch schlechter kommen.
Die Schaltung sieht sonst gut aus. Vor die gates des Fets sollten noch Widerstände von ca. 50-220 Ohm, um HF Überschwinger (MHz Bereich) zu vermeiden. Das ist besonders bei einem nicht so guten Layout wichtig.
Der Widerstand zur Strommessung wäre wohl besser zwischen GND und den FETs, dann wird der Rest der Schaltung einfacher. 0,1 Ohm sind wohl auch etwas viel.
Eventuell noch ein transzorb oder so in die Versorgungsspannung. Bei der Freilaufdiode sollte man ein größere (für den Motorstrom ausreichend) Shotkydiode nehmen und ggf. auch kühlen
Ps: Etwas entstörung des Motors wäre eventuell auch nicht schlecht.
Danke Besserwessi!
Inzwischen läuft die Schaltung auch schon. Ich hab das ganze auf eine Rasterplatte aufgebaut und per Hand verdrahtet.
Vor den Gates der Buk11 habe ich 100 Ohm Widerstände und den Widerstand zur Strommessung (20 x 1 Ohm parallel auf ein paar Lötstiften) wieder in die Masseleitung verlegt, so wie es in der Schaltung vorher ohne den Mosfettreiber war.
Zur Strommessung muß ich mir nochwas überlegen.
Die eine Diode nach Plus habe ich durch 4 Schottkydioden direkt an der Motorklemme ersetzt. An jedem Motorpin zwei Dioden, jeweils gegen Masse und +24V.
Gestern hab ich einen ersten Dauertest gemacht. Zwei Stunden, einmal Motor Links, dann Rechts, 1 Minute Pause und wieder von vorne.
Die Buz11 werden dabei nur lauwarm.
Die Ansteurung erfolgt noch ohne PWM durch einen Mega8.
So kann ich erst mal alles austesten und weiter optimieren.
Gruß
1hdsquad
09.11.2008, 11:51
Ohne PWM sagt dein Test... garnichts aus.
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