H-Brücke zum Nachbauen

[EMeister2008]

Hallo Leute,
erst mal ein sehr großes Lob an dieses Forum. Echt genial, hier findet man alles.
Allerdings habe ich gemerkt, daß es oft Probleme mit H-Brücken gibt. Das Thema taucht ja immer wieder auf. Ich habe mir selber eine gebaut, sie kann zwei Motoren steuern und der Stecker paßt zu den RN-Definitionen. Getestet ist sie bis 10 Ampere, mehr hat mein Netzteil nicht hergegeben (die Transistoren können auch erheblich mehr, allerdings an die Kühlung denken).
Im Plan sind zwar bipolare Transistoren eingezeichnet, die brauchte ich nur für das Layout. Die genauen Bauteile sind ja aufgeführt. Achja, die Frequenz beim PWM ist bei mir 2,4kHz
Allerdings muß per Software dafür gesorgt werden, daß die Transistoren richtig schalten (Kurzschluß), aber das sollte ja kein Problem sein.
Ich wünsche Euch viel Spaß damit.

Gruß

EMeister2008

[user529]

sieht gut aus.

ich will ja nicht unhöflich sein (so fange ich immer an wenn ich es dann doch werde...)


...Im Plan sind zwar bipolare Transistoren eingezeichnet, die brauchte ich nur für das Layout...

willst du uns das vl auch überlassen, muss ja nicht unbedingt das eagle file sein, aber eine ätzvorlage wär schon praktisch?

sg clemens

[s.o.]

Du wirst zwar wissen, was deine Anschlüsse sind. Aber ich habe meine Glaskugel leider verloren: Beschrifte doch die Leitungen.
Ich persönlich hätte eine Gegentacktstufe mit den Transistoren aufgebaut. Vorteil: Geringere Übergangszeiten und keinen unnützen Stromverbrauch beim Lowpegel der Transistores.

[EMeister2008]

Servus,
ok, das Layout hänge ich an. Allerdings wird es nicht so einfach sein, denn ich lasse meine Platinen immer anfertigen. Da muß ich mich um die Durchkontaktierungen nicht kümmern.
Die Anschlüsse stehen auf dem Plan, ich habe mich an die RN-Definitionen gehalten.

Schönen Abend noch

EMeister2008

[sebi87]

Hallo EMeister2008,

ich finde das Projekt ser schön und bin begeistert.

Kannst du dein Layout eventuell noch in 2 Bilder, also Top- und Bottom-Layer zur verfügung stellen. Dann kann das relativ einfach nachgebaut werden.

Ich will nicht unhöflich sein, aber wäre Hilfreich

Danke

Was noch interressant wäre wie die Temperaturentwicklung bei den beschreibenen 10A ist.

Noch Was: Ist im Plan überall an den Stellen, wo sich die Signale kreuzen eine Verbindung?

Dann ist es doch so das das ganze 2 Symmetrische H-Brücken sind, warum sind dann R25 und der entspechende in der andernen Brücke R23 an verschiedenen Stellen angeschlossen?

Entschuldige das genaue schauen aber ich suche so etwas für 15A und ich denke da kann ich diese Schaltung nehmen...

[sebi87]

@EMeister2008: Ich habe den Plan von dir einmal etwas modiviziert, kannst du mal schauen ob das so ist wie due es getestet hast?

Ist Jetzt nur eine H-Brücke. Ich Glaube das ist so wie du es gemeint hast.


Danke.

Grüße

[sebi87]

Kann sich jemande mal die H-Brücke (PDF) anschaunen ob das so geht???

[s.o.]

Was mich halt an der Schaltung beängstigt ist dass das PWM nur durch eine Seite ausgeführt wird. Ist nicht ganz ungefährlich.

Sonst könntest du noch die beiden Transistoren einsparen, wenn du ein OpenCollector NAND nimmst. (z.B. 74HC01)

[sebi87]

Das verstehe ich jetzt nicht ganz. Wie meist du das mit dem "nur durch eine Seite" ??

[s.o.]

Nehmen wir mal an L1 ist aktiv, PWM ist aus:
D.h.der T5 ist aktiviert. T4 wird dabei durch das AND Gitter gesperrt. Eigentlich sollten T5 und T4 gesperrt sein, wenn kein PWM anliegt. Sollte aus irgendeinem Grund T4 durchgeblasen werden haste einen Motor der Daueron ist, so würde er noch (durch die Software) zum Halten gebracht werden.
Dann hast du einen Kurzschluss vorprogrammiert wenn L1 und L2 aktiv sind. Entweder geschickt per Software oder eine Art Sicherung einbauen. Du hast ja noch 2 AND Gatter übrig, damit lässt sich sowas bauen.

[sebi87]

Ok, Jetzt habe ich das auch verstanden was du gemeinet hast.... Da hast du allerdings Recht.

Hat jemand eine Idee wie man die Fehler ausmärzen könnte?

- Sicherung das L1 und L2 nicht gleichzeitig aktiv sein können
- Sperren der beiden anderen FETs wenn keine PWM anliegt

Und ambesten mit wenig aufwand bzw den übrigen 2 AND

Jemand eine Idee???

[s.o.]

Der Logikaufwand ist extrem und mit 2 (N)ANDs ist das schlecht zu erreichen. Das gibt einen extremen Logikaufwand, wenn du jede Kleinigkeit berücksichtigst (Signallaufzeit, Encodierung, Kurzschlussschutz).
Im RN-Wiki unter Getriebemotorenansteuerung habe ich mal die elementare Endcodierlogik vor 1 Jahr veröffentlicht. Und da sind die 2 oben angesprochenen Punkte behoben. Es besteht dort aber noch das Problem der unterschiedlichen Signallaufzeit und keinen Kurzschlussschutz gegen apruptes Umpolen.

[sebi87]

Wenn ich das ganze in der Software berücksichtige müsste das doch auch gehen auch auf das Risiko hin das ich dann auf die Fehler komme....

Absicherung das L1 und L2 nicht gleichzeitig aktiv sind geht per Software und Das Sperren des 2.Fet ist in meiner Andwendung nicht so schlimm da der Motor keinen Schaden anrichten kann.

[Edblum]

Moin,

Bereits mehrmals angezeigt, eine einfache Schaltung gibt's hier:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=45761&highlight=

[EMeister2008]

Hallo an Alle,
sorry, daß ich mich jetzt erst melde, ich habe immer nur leider immer wenig Zeit (wie jeder).
Hm, ich hätte nicht gedacht, daß meine Schaltung soviel Interesse weckt.
Ok, es ist klar, daß es evtl gefährlich sein kann, daß nur die IRL 3803 PWM bekommen, aber wie gesagt, ich habe per Software sichergestellt, daß kein Kurzschluß passieren kann. Und wenn Über die 4905 nichts mehr kommt, ist es egal, was an den 3803 passiert. Mit Sprungmarken (gosub + return) ist das ziemlich sicher.
Nun, wie gesagt, bis 10 Ampere ist es getestet, ich habe im Anhang noch Bilder von der Platinenober- und unterseite. Mit dem zusätzlichen Lötzinn auf den Leiterbahnen können die erheblich mehr ab. Je dicker, umso mehr Strom. Die Transistoren können es ja. Und bei dem kleinen Restwiderstand werden sie bei 10 A nur warm (oder wie erklärt man eine Temperatur....). DIe Verlustleistung ist wiklich gering.

Schönes Wochenende noch

EMeister2008

[sebi87]

@ EMeister2008: Kannst du die Temperatur villeicht mal messen?

Hab die Schaltung jetzt etwas verändert so wie Edblum das vorgeschlagen hat und die FETs hab ich mal drin gelassen. Mal schauen wie das wird.

Das Sicherstellen per Software birgt eben immer noch das Risiko eines Softwarefehlers und wenn dein Bot an an der Wand klebt ist das sicher nicht so toll.
Ich finde deine Schaltung sonst echt super.

Kannst ja mal berichtuen wie schnell sie anspricht, bzw wie das Ding in Benutzung funktioniert.

Grüßle Sebastian

[EMeister2008]

Moin, moin,
ok, Temperatur werde ich messen. Demnächst werde ich auch ein Netzteil mit 40A bekommen, da kann ich die Schaltung mal richtig austesten.
Aber ich hätte jetzt mal eine Frage:
Wieso sollte es gefährlich sein, das richtige Schalten per Software sicherzustellen?
ICh habe das ganze ohne Betriebsspannung probiert. Die 5V kommen ja vom Controllerboard. Mit dem Multimeter habe ich dann gemessen, wie die Leistungstransen angesteuert werden.
Beispiel: bei mir hägen IN MOT 1 und IN MOT 2 an PB0 und PB1. In meiner Sprungmarke steht z.B.:

Motor1re:
Portb.0=1
Portb.1=0
Return

Wenn für alle Motoren diese Definitionen richtig gesetzt und überprüft sind, kann nichts mehr passieren. Lach, menschliches Versagen kann man von einem Controller ja nicht erwarten.
Mein Ziel bei der ganzen Schaltung war, das Ganze möglichst einfach und stabil zu bauen, daher auch Transistoren mit (ich glaube) 150 Ampere und minimalem Ron.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Schaltung ohne Probleme funktioniert. Sie muß zwar "nur" Legomotoren steuern, aber ich denke, sie kommt auch mit "dicken" Motoren zurecht. Aber dann an die Kühlung denken!
Noch etwas zu den beiden Widerständen, die an verschiedenen Stellen angeschlossen sind:
Die arbeiten ja nur als Pullup-Wds. Bei dem Verstärkungsfaktor der BC548 ist es ziemlich egal, ob sie jetzt ein paar µA mehr oder weniger bekommen, Hauptsache, die Basis wird auf Masse gezogen.
Auf alle Fälle freut es mich, wenn ich Euch helfen konnte. Bis zum nächsten Mal.

Gruß

EMeister2008