H-Brücke/Vierquadrantensteller

[Tuxist]

Moin,

ich beschäftige mich zum ersten mal mit H-Brücken aber mir jetzt schon einiges im Internet durchgelesen
habe jetzt mal versucht einen Schaltplan zu erstellen.

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Funktioniert das so ?

[Ja ne, is klar]

hi

Die H-Brücke ist so nicht ganz richtig. Schau dich mal im Roboternetz Wiki um, dort ist sie beschrieben.

[Calis007]

"schon einiges im Internet durchgelesen"
Falls Du englisch kannst, empfehle ich wie immer bei dem Thema:
http://modularcircuits.tantosonline.com/blog/articles/old-h-bridge-secrets/part-1/
und auch die dort verlinkten 'new pages'

[Tuxist]

habe das nochmal überarbeitet

22358

bessere Auflösung:
http://tuxist.de/files/fleischmann.png

@Calis007 danke guter link hat mir weiter geholfen

[BMS]

Hallo,
wozu hast du die Dioden vor den Gates, die haben da eigentlich nichts zu suchen ;) Das Problem ist nämlich, dass du die MOSFETs dann nicht mehr ausschalten kannst, weil die Ladung vom Gate nicht durch die Dioden abfließen kann (Leckstrom mal nicht berücksichtigt).

N-Kanal MOSFETs als High-Side-Treiber zu verwenden ist nur sinnvoll, wenn das Potential am Gate über die Versorgungsspannung angehoben werden kann. Sonst ist die Spannung am Drain gegenüber der Vcc um U_GS niedriger, was erhebliche Verluste mit sich zieht. Bei der linken Brückenhälfte hast du zudem jeweils Source und Drain vertauscht.

Die Freilaufdioden sind falsch herum drin, die würden beim Einschalten die Versorgungsspannung quasi kurzschließen.
Da musst du nochmal einiges ändern, bitte ;)

Was zieht der Motor denn maximal an Strom?
Und soll der wirklich nur mit Vcc=5V (?) betrieben werden?

(übrigens der ATmega nebenan will noch mindestens einen Pullup-Widerstand am Reset-Pin ; AGND, AVCC sollten auch mit der Versorgungsspannung verbunden werden ;) )

Grüße, Bernhard

[Tuxist]

habe nicht das komplette ATmega Schaltbild mit drauf dem habe ich auch nen extra Quarz spendiert.

-5 Volt ist nur die Steuerspannung der Motor zieht um die 14 Volt und hat ungefähr 25VA hängt von der Lok ab.
-Mit den Dioden wollte ich nur verhindern das der Atmega was abbekommt falls sich ein MOSFET zerlegt. Aber dar könnte ich eigentlich den ja Feinsicherungen nehmen ?

Werde heute Abend die Schaltung abändern vielen dank schon mal.

[Tuxist]

So habe den Schaltplan noch mal überarbeitet
http://tuxist.de/files/fleischmann.png

[Klebwax]

Irgenwie ist es gerade Mode, (Leistungs)Brückenschaltungen bauen zu wollen, ohne zu wissen, wie eine Transistor oder ein FET funktioniert.

Als Beispiel "H-Bridge - welche ist besser"

Um es kurz zu machen: die Schaltung funktioniert nicht! Wenn es gut geht, geht sie nicht, wenn es schlecht geht, killt es die Transistoren.

Und da Arno (aus dem anderen Thread) scheinbar ein wenig angep... war wegen meinem Rat "lern stricken" Hier also : lern Transistor, lern FET.

Als Anfang können schon mal die Ratschläge dienen, die du schon bekommen hast.

MfG Klebwax

[Tuxist]

Also am Gate liegt die Steuerspannung auf Drain und Source liegt der Stromkreislauf an. Wenn die Steuerspannung anliegt sperrt der Transistor. In der H-Brücke selbst findet eine Umpolung statt dadurch das man jeweils quer zueinander liegenden Transistoren schaltet. Die Transistoren selber kann man durch erhöhen oder verringern der Steuerspannung den Widerstand verändern um so Spannung zu verändern um am Motor die Drehzahl zu regulieren . Die Freilaufdioden entlasten die Transistoren .

Die H-brücke an sich könnte man auch einfach mit Relais bauen aber dar müsste über entladen von Kondensator das Bremsen Regeln und das Beschleunigen ist noch schwieriger zu lösen.

Oder habe ich dar einen Denkfehler ?

[Tuxist]

Fehler erkannt die Steuerspannung muss genauso höher sein als die Source Spannung, deshalb würde in meinem Fall einfach gar nichts schalten.

[Klebwax]

Also am Gate liegt die Steuerspannung

Was ist die Steuerspannung eines FETs? Die Spannung zwischen Gate und Source. Die Spannung zwischen Gate und einem µC (oder dem Zentrum der Galaxis) ist unerheblich. Jetzt überlege mal, ob unter allen Umständen an den High-Side FETs das Gate, solange der Transistor geschaltet sein soll, um (mindestens) 10V höher ist als die Source.

MfG Klebwax

[Tuxist]

So habe die nochmal überarbeitet

http://tuxist.de/files/fleischmann.png

[Tuxist]

War der Ansatz völlig verkehrt?

[robin]

Da fehlen noch ein ganzer Schwung Kondensatoren.
Der Treiber wird so nicht funktionieren weil er nach dem Prinzip einer Ladungspumpe die Spannung für den Highside FET erzeugt, dann noch Glättungs Kondensatoren in die Versorgungspannung, an den µController.
Dann fehlen Versorgungsspannungen an den ICs, ...

Die Grundschaltung zum IR2112 ist im Datenblatt auf Seite1, die solltest du wenigstens richtig nachbauen

[Tuxist]

So habe jetzt Kondensatoren eingesetzt und noch andere Sachen geändert passt das so ?

http://tuxist.de/files/fleischmann2.png

[ikarus_177]

Achtung!

Wie hast du im EAGLE die elektrischen Verbindungen definiert? Ich nehme an - wegen der fehlenden "Verbindungsknödel" - du hast den "Wire"-Befehl verwendet. Das kann aber ordentlich ins Auge gehen, da dann evtl. nicht automatisch alle Leitungen korrekt verbunden werden (wichtig wenn du später die Platine routest). Nimm unbedingt den "Net"-Befehl, dann werden auch die "Knödel" automatisch generiert (kann man aber - wie in deinem Fall - auch nachträglich einfügen).

Mit dem "Show"-Werkzeug (Auge-Symbol ganz oben in der Toolbox) kannst du übrigens überprüfen, ob die Verbindungen deinem Wunsch entsprechen.

Schöne Grüße

[BMS]

Das ist mir noch aufgefallen:
- Bei den IR2112 fehlt die Versorgungsspannung (VSS Pin13), zudem muss Pin 2 (COM) noch an GND. Pin 5 (VS) muss an den Motor --> bitte im Datenblatt nachschauen, am besten nochmal alle Pins kontrollieren!
- C3, C5 sind an der falschen Stelle. Die haben an den Datenleitungen nichts verloren; waren vermutlich für die Versorgungsspannung vorgesehen?
- D1 bis D4 haben so vor den Gates nichts zu suchen, sonst lassen sich die FETs nicht mehr ausschalten! (Siehe mein Beitrag auf Seite 1...) Das Datenblatt sieht Widerstände an dieser Stelle vor.
(- R7 muss nicht gegen GND, sondern gegen +5V. Sonst läuft dein Mikrocontroller nicht los. Du meintest aber ja, es wäre nicht "das komplette ATmega Schaltbild mit drauf")
Grüße, Bernhard