H-Brückentreiber: was bedeutet "short break" ?

[Dolfo]

Hallo,

Datenblatt H-Brückentreiber TB6549 (Toshiba), Tabelle "Input-Output Function", S.5

a) "short break". Was bedeutet das, was passiert da? Falls es schon einen Eintrag im Forum dazu gibt freue ich mich über den Link, hab's nicht gefunden.

b) der Treiber hat einen Eingang für ein PWM-Signal. Wenn nur 2 Controllerausgänge zur Verfügung stehen, spricht etwas dagegen (außer das es nicht so elegant ist) das Signal gegen Vcc zu ziehen und über IN1 und IN2 zu takten?

Wie immer: herzlichen Dank vorab, ohne solche Foren ist man ja doch ziemlich aufgeschmissen.

Gruß
Dolfo

[Kampi]

Zu a) kann ich dir nichts sagen aber was sollte dagegen sprechen den PWM-Eingang auf Vcc zu legen? Wenn du nur eine Geschwindigkeit haben willst kannst du das machen. PWM ist ja auch nichts anderes als eine Spannung deren Effektivwert vom Duty-Cycle abhängt.

[kounst]

a) mit short-break ist vermutlich gemeint das beide low-side Transistoren der H brücke eingeschaltet werden. Damit wird der Motor Kurzgeschlossen(short) und das bewirkt das der Motor schnell abgebremst wird.

b) versteh ich nicht. Schaltplan?

[Dolfo]

Hallo Kampi,
danke für prompte Antwort zu b). Den PWM Eingang verstehe ich als Entlastung der Software (bei Ansteuerung mit yC): es reicht das "statische" Signal von IN1 und IN2 in welche Richtung der Motor drehen soll. Alternativ eben das PWM-Pin auf Vcc und den Takt über IN1/IN2 vorgeben. Aber das ist eben nur eine Vermutung. Evtl. hat der PWM-Eingang auch einen elektronischen Hintergrund für die Funktion des Treibers.

[Manf]

Der short break mode wird dem normal operation mode gegenübergestellt. Sie wechseln sich im PWM mode ab, damit sind sie im Bild auf Seite 7 dargestellt.

Der Motor soll durch den Kurzschluss möglichst wenig gebremst werden, der Strom fließt ja weiter. Es soll aber eine definierte Umschaltphase garantiert sein damit beim Schalten der Brücke kein Kurzschluss für die Versorgung entsteht.

http://www.toshiba-components.com/motorcontrol/pdfs/TB6549F+datasheet(En).pdf

PWM control function
Motor speed can be controlled by inputting the 0/5-V PWM signal to the PWM pin.
When PWM control is provided, normal operation and short brake operation are repeated.
If the upper and lower power transistors in the output circuit were ON at the same time, a penetrating
current would be produced. To prevent this current from being produced, a dead time of 300 ns (design
target value) is provided in the IC when either of the transistors changes from ON to OFF, or vice versa.
Therefore, PWM control by synchronous rectification is enabled without an OFF time being inserted by
external input. Note that a dead time is also provided in the IC at the time of transition between CW
and CCW or between CW (CCW) and short brake mode, thereby eliminating the need for an OFF time.

[Dolfo]

ok, jetzt wird's klar.

Den letzten Satz verstehe ich noch so dass diese "off-time" generell beim Umschalten stattfindet. Also auch wenn IN1/IN2 von L/H auf H/L umschalten. Richtig so? Verflixtes Englisch...

[kounst]

Der Motor soll durch den Kurzschluss möglichst wenig gebremst werden, der Strom fließt ja weiter.
Im Gegenteil! Die Energie wird durch den Kurzschluss und den damit fließenden Strom in den Windungen des Motors in Wärme umgewandelt. Dadurch wird der Motor sehr schnell abgebremst!

Wenn im Datenblatt von der dead time die Rede ist dann ist damit gemeint das verhindert wird das die beiden Transistoren eine Halbbrücke der H-Brücke gleichzeitig leiten. Das würde einen Kurzschluss der Versorgung ergeben! Nicht zu verwechseln mit der short break (Kurzschlussbremse) bei der der Motor kurzgeschlossen wird.

[Dolfo]

dann ist zu unterscheiden zwischen
1. off time: kurze Pause für die FET's zum sauberen Durchschalten
2. short break: kurzschließen der angeschlossenen Last

Zu 2.: bedeutet das nicht, dass im PWM-Betrieb dann die induktive Last (z.B. Motor) Energie "verbrennt"? Das ist doch gar nicht gewollt, der Motor soll doch durch die Pausen in der Versorgung langsamer laufen. Jetzt wird es doch noch kniffelig.

[kounst]

ich nehme an, dass die short break nur verwendet wird wenn der Motor abgeschaltet wird.

Im PWM Betrieb ist der Motor während der PWM-off-Zeit durch die Freilaufdioden (oder Transistor bei aktivem Freilauf) auch mehr oder weniger kurzgeschlossen.. -eigentlich müsste dadurch die Energie in der Zeit tatsächlich verbrannt werden?!

Ich könnte mir vorstellen das dem nicht so ist weil die Zeit zu kurz ist (je nach pwm Frequenz) als das der Strom so groß würde damit die ohmschen Verluste nennenswert Energie 'vernichten'.

[Manf]

Am besten geht man wohl einmal von einem rotierenden Motor aus. Fließt der Strom in der einen Richtung dann wird der Motor beschleunigt, fließt er in der anderen Richtung dann wird er gebremst. Beim PWM Betrieb ändert sich die Stomrichtung in der Motorspule nicht, auch der Wert des Stroms soll sich nicht zu stark ändern, es soll keinen "lückenden Betrieb" geben.

Die Phasen zum Weiterführen des Stroms beim Chopperbetrieb sind im "RN-Wissen Artikelbereich" erläutert. Man hat damit während der dead time eine Weiterführung mit fast decay und beim short break eine Weiterführung mit slow decay. (decay = Abklingen)
http://www.rn-wissen.de/index.php/Chopper_Betrieb

Es ist sicher ganz gut, sich die Zustände einmal klar zu machen.

[Dolfo]

Super, das war der Schlüssel, wieder einen kleinen Schritt weiter.

Tausend Dank an Euch !!!