Probleme bei Basiswiderständen an H-Brücke

[KingSauce]

Guten Abend,

ich bin jetzt seit zwei Tagen am rummengen und bekomms einfach nicht hin mit meiner H-Brücke aus 4 NPN Transistoren und 4 Dioden einen kleinen Lenkmotor mit einer brauchbaren Stromstärke anzusteuern.
Den Motor möchte ich mit 5V betreiben. Bei 5V will er 380mA haben.

Als Transistoren kommt 4x der BC639 zum Einsatz, der einen maximalen Kollektorstrom von 1A erlaubt.

Die Basiswiderstände habe ich folgendermaßen berechnet: hF ist irgendwas ab 63, also IB = 380mA / 63 = 6mA
Damits gesättigt ist, das ganze mal 5, also IB=30mA

Mein Atmel hat am Ausgang 5,3V -> Müssen also 5,3V-0,7V=4,6V am Basiswiderstand abfallen. R=U/I=4,6V/30mA=150 Ohm

So, also 150Ohm reingepackt und scheiße.

Betreibe ich einen Transistor alleine mit dem errechneten 150Ohm Widerstand funktioniert der Motor einwandfrei. Aber wenn ich die an der H-Brücke benutze bewegt der sich fast garnicht mehr.

Nochmal zur H-Brücke: Ich hab schon gesehen, dass die eigentlich aus 2 NPN und 2 PNP Transistoren gebaut wird, aber ich versteh zum einen nicht wozu man die PNP Transistoren braucht und zum andern läuft meine Version mit "gegeineinandergepolten" LEDs einwandfrei.

gruss michael

[PICture]

Hallo!


Nochmal zur H-Brücke: Ich hab schon gesehen, dass die eigentlich aus 2 NPN und 2 PNP Transistoren gebaut wird, aber ich versteh zum einen nicht wozu man die PNP Transistoren braucht und zum andern läuft meine Version mit "gegeineinandergepolten" LEDs einwandfrei.

Bitte bedenke, dass in einer H-Brücke die Basisspannung des oberen n-p-n Transistors höher als die auf dem Motor seien müsste, wenn auf dem Motor volle VCC benötigt wäre. ;)

Ohne deinen Schaltplan ist mir leider nicht alles klar. :(

[KingSauce]

vielen dank schonmal zu der späten Stunde :D
Aber was heißt höher? Bzw: Um wieviel höher soll dort die Spannung sein? Hab grad nochmal die Schaltung in Eagle zusammengekloppt, damit man sich besser verständigen kann.
http://h-2.abload.de/img/hbrueckeatmelobye.png

*edit*
wenn ich jetzt doch noch 2 PNP transistoren benutze hab ich das Problem mit der benötigten höheren Spannung an dern oberen Transistoren demnach nicht, oder was?

[PICture]

Prinzipiell ist die H-Brücke i.O., bloss an den Emittern von Q1 und Q2 wird die Spannung um Ube+R1*Ib, also sogar mehr als um 1V niedriger als auf dem entsprechenden Pin vom µC, was für den 5V Motor zu wenig seien könnte. ;)

Bei p-n-p Transistoren hat die Ube kein Einfluss auf Uce, und es gibt damit kein Problem mehr. :)

Sie müssen natürlich invertiert gegen n-p-n gesteuert werden, also werden die Basis Q1 (p-n-p) vom Kollektor Q4 (n-p-n) und Basis Q2 (p-n-p) vom Kollektor Q3 (n-p-n) gesteuert. ;)

[KingSauce]

ahh oke :) ich glaub ich tu verstehen.

Jetzt erstmal ausschlafen und dann rechne (und probiere) ich da morgen nochmal weiter. Ich bedanke mich!

[Richard]

ahh oke :) ich glaub ich tu verstehen.

Jetzt erstmal ausschlafen und dann rechne (und probiere) ich da morgen nochmal weiter. Ich bedanke mich!

Das Problem bei Q1/2 wenn die Durchsteuern und Strom durch den Motor Fliest liegt an deren Emitter Motor Plus und diese Spannung wirkt der Basisspannung entgegen...regelt den Transistor ZU. :-( Auf diese Art (Emitter Widerstand) realisiert man auch Konstandstrom Quellen b.z.w. Strombegrenzungen.....

Gruß Richard
Beim pnp passiert das nicht da er negativ angesteuert wird.

[KingSauce]

Als ich aufgestanden bin hatte mein PNP-Transistorendealer schon lange zu. Aber glücklicherweise hab ich noch zwei L298s in einem Sortierkistchen gefunden :)
Da wird die Schaltung um einiges kompakter und ich muss mich um nichts mehr kümmern.
Superteil ist das. Auf die Idee hätte ich eigentlich mal vorher kommen müssen. Da kann ich ja sogar Antrieb und Lenkung über das eine Teil laufen lassen. Auch wenn der L298 für die kleinen Dinger ja schon etwas überpowered ist :) Aber son bischen Freiheit nach oben ist ja immer gut. Falls er doch nochmal ein paar Dicke Schrittmotoren bekommt oder so.

Hat zwar jetzt nichts mehr mit dem Thema zu tun, aber muss ich dem L298 schon irgendeinen Kühlkörper anbauen? Beide Motoren zusammen schlucken auf Vollast zusammen knapp über 1A. Volllast heißt: Antrieb wird festgehalten und voller Lenkausschlag.

[PICture]

Hallo!

Weil du angeblich gerne, wie ich, anstatt diskutieren, experimentierst, würde ich dir empfehlen praktisch zu ermitteln, ob und wie gross ein Kühlkörper nötig ist. Für thermische Abläufe reicht praktisch eine Wartezeit um halbe Stunde aus. Wenn nach dieser Zeit sich ein Finger auf dem IC dauerhaft halten lässt, ist die Kühlung ausreichend. Das ganze sollte unter realistischen Bedingungen (z.B. zugedeckt) durchgeführt werden. Man fängt mit kleiner Belastung und steigt sie sehr langsam unter o.g. "Temperaturkontrolle" stufenweise bis zur maximaler.

Viel Spass und Erfolg damit. :)

[KingSauce]

Jau oke.
Dazu werd ich dann mal meine Facharbeit wieder rauskramen, die aus einem A/D Wandler fürn USB und einer Auswertungssoftware besteht. Davon werd ich den Temperaturfühler an den L298 ranhängen und mir eine kleine Messkurve malen lassen. Schön das das Gerät jetzt auch mal wieder für nützlich ist. Das letzte Mal hab ichs vor ein paar Jahren für die Überwachung meiner Bananenzucht benutzt :D

+edit+
Zur Optimierung des Stresstestprogramms: Was zieht den meisten Strom? Ständig Gas geben und Lenken oder ganz schnell die Richtungen wechseln?

#edit2#
Na das war wohl doch nix mit meiner professionellen Temperaturnessung... Da werden irgendwelche komischen Spannungen induziert (hab das teil direkt am L298 Kühler festgeklammert) sodass total komische Temperaturen bzw Spannungswerte gemessen werden. Messe ich im 1s Takt springt das so stark zwischen 0 und 50 °C, dass mein Programm irgendwann garkeine Messwerte mehr anzeigt bis ich den Saft von der Kiste nehme. Werd ich das doch mit dem Finger abchecken ;)

[PICture]

Hallo!

zu +edit+ : k.A.

zu #edit# : Das ist ein gutes Beispiel für Unterschied zwischen Theorie und Praxis. ;)

[KingSauce]

jo echt blöd. Aber das sind auch die wohl sehr billig abgeschirmten Motoren. Hab danach nämlich gesehen, dass die Messung schon bei 1,50 Abstand von den Dingern verrückt spielt...
Könnt ich allerhöchstens die Motorkabel auf 3m verlängern und in einen anderen Raum stellen um den Sensor vor den beiden EMP Kanonen zu schützen. Aber da fühl ich lieber bzw baue vorsorglich einen kleinen Kühler dran. Hab hier son haufen Metallstangen von sonem Metallbaukasten aus dem ich ursprünglich mal das Roboterchassis bauen wollte. Da könnte man mitn bischen Wärmeleitpaste dazwischen gut was festschrauben.

[BMS]

jo echt blöd. Aber das sind auch die wohl sehr billig abgeschirmten Motoren. Hab danach nämlich gesehen, dass die Messung schon bei 1,50 Abstand von den Dingern verrückt spielt...
Könnt ich allerhöchstens die Motorkabel auf 3m verlängern und in einen anderen Raum stellen um den Sensor vor den beiden EMP Kanonen zu schützen.Welche Außenbeschaltung hast du denn dem Motortreiber verpasst? Hast du die Motoren auch entstört? Und welche PWM-Frequenz hast du?
Darf ich dir noch http://www.rn-wissen.de/index.php/Getriebemotoren_Ansteuerung (http://www.rn-wissen.de/index.php/Getriebemotoren_Ansteuerung#Grunds.C3.A4tzliche_Hi nweise_zum_Aufbau) empfehlen? ;)
Bei "5.3 Ansteuerung mit dem Schaltkreis L298", "6 Grundsätzliche Hinweise zum Aufbau" und "12 Und nie vergessen Motoren zu entstören" wirst du bestimmt fündig.

Grüße, Bernhard

[KingSauce]

Dass meine Schaltung kein bischen optimiert ist oder ähnliches kann man aus 10m Entfernung sehen :) Ich mag das gern so einfach wie möglich und wenns nicht wirklich läuft bzw an seine Grenzen stößt bau ich da erst um.
Der Atmel zB ist auch in Minimalbeschaltung und hat nichtmal ein Quarz. Solang das alles zeitmäßig recht ungenau sein darf, brauchts das ja auch nicht.
Wegen PWM: Benutz ich (noch) garnicht. Zurzeit laufen die Motoren jeweils auf Volldampf vorwärts oder rückwärts.
Als Außenbeschaltung hab ich genau die hier: http://www.rn-wissen.de/images/4/4f/Hbrueckel298.gif

Der Motor ist aber wohl "werksseitig" entstört worden. Jedenfalls war wohl der Wille da: http://www.abload.de/img/motor7d9y.jpg

Ich hab die gerade eben beiden Motoren getrennt voneinander auf Ihre Störkraft untersucht:
Der Antrieb allein und die Lenkung allein stören. Zusammen natürlich auch. Die Lenkung allein stört am meisten. Da springt er wirklich nurnoch zwischen 20mv und 500mv auf und ab. Sind dagegen beide Motoren am Laufen, scheint das stärkere Feld vom Antrieb das vom Lenkmotor zu überlagern. Das heißt, die Störungen scheinen wesentlich geringer (natürlich immer noch sehr hoch) als ohne den Antrieb.

Mensch Jungs, das ist ja Physik-LK von "damals" in full effect. :D

Wenn ich da nicht demnächst noch ein paar Abschirm- / Entstörmodifikationen vornehme sehe ich jedenfalls schwarz für einige Sensoren die da im Roboter werkeln sollen... Wahrscheinlich ist dann der ADC im Atmel auch garnicht mehr zu gebrauchen, weil jede Verbindung daran eine schöne Antennenwirkung haben wird. Ich mein ich kann ja selbst mit dem billig Voltcraft Multimeter in der Luft einige mV mehr als sonst messen wenn die Motoren am feiern sind.

[BMS]

Hallo,
das sind doch mal konkrete Infos! ;)
Was in der Außenbeschaltung nicht eingezeichnet ist: Kondensatoren auf der Versorgungsleitung sollten eigentlich auch rein. Also 1x100nF zwischen 5V und GND, außerdem noch ein 100nF zwischen Akkuspannung und GND und parallel dazu ein größerer Elko mit z.B. 470µF ist üblich.
Die Entstörmaßnahmen an den Motoren sollten ausreichend sein, du könntest die zwei Leitungen zum Motor noch verdrillen.

Ist die Lenkung auch entstört?

Kannst ja mal messen, wie gut die Maßnahmen helfen, rein aus Interesse ;)
EMV verbessern ist immer gut^^

Grüße, Bernhard

[KingSauce]

Ob die Lenkung entstört ist weiß ich nicht. Ich schätze nicht. Eben zum einen, weil man nichts sieht außer den zwei Drähten die da herauskommen und zum andern weil die alleine so stark stört.

Werd ich morgen mal zum Elektronikdealer gehen und mir ein paar Kondensatoren kaufen. Bin grad erst dabei so nach und nach ein paar immer benötigte Teile hier zu haben. Das beschränkt sich bis jetzt im Prinzip auf LEDs in allen Farben, Tranistoren, zwei verschiedenen Widerstandsgrößen (100 und 470Ohm) und ne Menge Litze, aber so nach und nach wird das. Ich merk aber jetzt schon, dass mein kleines Plastikschubladenregal so langsam zu eng wird. Obwohl ich ja wie gesagt fast nichts hier habe :D
Hab erst wieder so richtig angefangen zu werkeln seit ich letztes Jahr meine Elektrotechnische Ausbildung begonnen hab. Davor hab ich immer bestellt, irgendwas gelötet und die Reste sind irgendwo verschollen. Ist jedenfalls alles andere als sortiert gewesen...

#edit#
au ja ich hab sogar noch alle Kondensatoren die ich brauche hier :D Das find ich jetzt mal positiv.