Brauche Hilfe bei Schaltung zur Motorsteuerung

[PhilippW]

Hallo!

Ich möchte für meinen Roboter eine Steuerung per PWM (C-Control) realisieren.
Da ich zwei Motoren habe muss die Schaltung mit einem DA-Port auskommen.
Im Internet habe ich diese Möglichkeit gefunden:
http://www.wieselsworld-online.de/themen/px01x005.htm.
Da ich nicht so ganz fit im Platinenätzen bin, hab ich das ganze versucht auf eine Streifenraster-Platine zu bekommen...
Ich saß gestern den ganzen Tag an dieser verflixten Schaltung rum und krieg es einfach nicht zum laufen.
Interessant ist auch, dass bei einem Linkslauf an dem Motorpolen die Spannung von 0 auf (nur) etwa 0,2 Volt ansteigt und auch wieder abfällt, bei einem Rechtslauf jedoch gar nichts passiert...

Was habe ich falsch gemacht?
Vielleicht könnt ihr mir ja helfen.


Mit freundlichen Grüßen

Philipp

[MrNiemand]

Die Schaltung arbeitet nich mit DA sondern mit PWM also einer Frequenz also nur mit low und high!!!!

[PhilippW]

Die Schaltung arbeitet nich mit DA sondern mit PWM also einer Frequenz also nur mit low und high!!!!

Ja, und die Frequenz wird so weit ich weiß am DA-Port der C-Control ausgegeben...
Über einen zusätzlichen Port (DIR) wird die Drehrichtung des Motors bestimmt.

[MrNiemand]

hast recht mit dem DA Port

haste schonmal die logikzustände überprüft? z.b. wenn dir=1 dann muss an Pin 11 des Nand Gatters 0V rauskommen
wenn PWM=0 und dir1=0 dann eben 5V usw.

und haste auch ein geignetes Nand Gatter das die entsprechenden Pegel liefern kann?

[PhilippW]

haste schonmal die logikzustände überprüft? z.b. wenn dir=1 dann muss an Pin 11 des Nand Gatters 0V rauskommen
wenn PWM=0 und dir1=0 dann eben 5V usw.

Am IC kann es nicht liegen... den hab ich gegen einen neuen ausgetauscht und das Problem besteht weiterhin.



und haste auch ein geignetes Nand Gatter das die entsprechenden Pegel liefern kann?

Wie darf ich das verstehen? :-k
Ist das nicht der IC 7426?

[PhilippW]

Außerdem pfeift die C-Control immer so komisch, wenn der DA-Ausgang angesprochen wird...
Das ist doch sicher nicht normal!
Woran kann es liegen?
Den DA-Ausgang und den Port hab ich auch überprüft.
Funktioniert auch soweit!
Nur an den Motor-Anschlüssen tut sich nichts... :-&

[stupsi]

Aus deiner "Notenblatt" -Zeichnung vermute ich, das der BUZ11 falsch verdrahtet ist. Der Drain-Pin ist immer der mittlere Pin vom FET.
Lt deiner Zeichnung sind die Drains von P- und N- FET nicht miteinander verbunden. Kontrolliere das mal auf deiner Lochrasterschaltung.

Gruß Stupsi

[PhilippW]

Lt deiner Zeichnung sind die Drains von P- und N- FET nicht miteinander verbunden.


Aber das sind sie doch in der Schaltung auf http://www.wieselsworld-online.de/themen/px01x005.htm auch nicht...
Muss jeder mit jedem verbunden werden?

[stupsi]

In der Schaltung ist grundsätzlich alles ok.
(nur die Widerstände sind etwas hochohmig, ich würde 1K-Widerstände einsetzen)

In dem Link ist oben ein Mosfet aufgezeichnet:
in der Schaltung sieht es so aus:

Gate ist die Ansteuerung (der "Winkel" zu den Widerständen)
Drain sind die einzelnen Anschlüsse zum Motor
Source sind die Doppelanschlüsse mit dem Pfeil nach + und -

In deiner Zeichnung sieht es anders aus.

Gruß Stupsi

[PhilippW]

Aber dann ist die folgende Zeichnung von wieselsworld-online.de doch auch nicht richtig, weil meine Zeichnung doch mit dieser identisch ist, oder?
Ich weiß irgendwie immer noch nicht, wo genau der Fehler ist... :oops:

http://www.wieselsworld-online.de/themen/pics/lay20.gif

[stupsi]

Schau an, du hast in Wiesels Layout einen Fehler entdeckt.
Er hat Drain und Source beim BUZ11 vertauscht.
Der Schaltplan ist ok; das Layout muss korrigiert werden.


Der Streifenraster-Aufbau könnte so aussehen:


Gruß Stupsi

[BlueNature]

Ist alles korregiert

Grüße Wolfgang

P.S.: E-Mail wäre oft auch nicht schlecht. Hab meine Augen nicht auf jedem Threat im Forum ;)

[PhilippW]

Erstmal vielen Dank für die Bemühungen, aber mir ist da noch etwas aufgefallen, was ich nicht ganz verstehe...
Wenn man sich das Datenblatt (http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/170216-da-01-en-ic_7426_d_16.pdf) des IC 7426 mal anschaut, erkennt man, dass laut Rasterplan Pin 1 und 2 mit 12 und 13 verbunden sind...
In dem Schaltplan selbst (s. unten) ist dies jedoch nicht der Fall, oder irre ich?


http://www.wieselsworld-online.de/themen/pics/b020.gif

[BlueNature]

Das ist nicht relevant, hat eigentlich nur den Sinn da sdie Eingänge auf einem definierten Pegel liegen weil sonst die Eingänge des ersten Gatters in der Luft hängen. Ist immer bisschen störungsverdächtig. Kannst die Pins 1 und 2 aber theoretisch weglassen wie in der Schaltung. Ist eigentlich eh nur ein Schaltungsvorschlag. Und all zu viel sollte man sich von solch einer Endstufe auch nicht erwarten. Ist nur Billig²-Lösung das es halt geht. So will mans ja immer haben :-)

Nochwas warum ich ausgerechnet einen 7426 genommen habe. Es hat den Hintergrund das es kein reiner TTL-Ausgang ist sondern ein Open Collector-Ausgang. Deswegen auch die Widerstände gegen +12V.

Grüße Wolfgang

[PhilippW]

Puh! Jetzt bin ich erleichtert! Es funktioniert endlich!
Danke nochmal an alle!
Ich habe aber dennoch 12k Widerstände genommen und es funktioniert prima!
Ändern denn kleinere Widerstände (2k2) noch etwas (Stromverbrauch etc.) oder warum sollte man sie lieber verwenden?

Mit freundlichen Grüßen

Philipp

[BlueNature]

Wie Stupsi meint ist das mit 2k2 idealer wegen der Ladung und Entladung der Gates. Damit bekommt man eben steilere Flanken an den MOSFET's im Schaltmoment. Aber gelaufen ist es bei mit mit 12k auch, war eigentlich für jemand im Modellbau auf die Schnelle entworfen. Selbst habe ich es leider nicht mehr, müßte es erst wieder aufbauen für genauere Messungen.

Grüße Wolfgang

[PhilippW]

Ok, danke!
Ich werd mir bei Gelegenheit kleinere Widerstände kaufen...

Mit freundlichen Grüßen

Philipp

[stupsi]

Na, Phillip, dann hat es ja geklappt und dieser Thread hat sich gelohnt.

Solange die Mosfets im Betrieb nicht zu warm werden, kannst du die 12k so belassen; werden sie zu heiß, reduziert man einfach den Widerstand bis auf minimal 500 ohm herunter (bei 12V). Zu beachten ist dabei, das dann aber die kleineren (niederohmigeren) Widerstände irgendwann heiß werden. Daher ist 2,2k der richtige Mittelwert für diese Schaltung.

Probleme sollte es nur bei einer PWM von 0... 20% geben. Darüber hinaus wir die Schaltung recht ordentlich funzen.

Für die Forscher hier: Solch eine Schaltung läßt sich wunderschön mit LT-Spice simulieren.


Viele Grüße auch an Wolfgang von Stupsi

[PhilippW]

Ich hab die Schaltung mit 7,2 V Motoren ausprobiert, funktioniert auch super, aber bei geringen Drehzahlen werden die doch schon ganz schön heiß...

[stupsi]

Hallo Phillip,

noch ein Tip: Bei 7,2V solltest du die Gate- Widerstände ruhig mit 1K oder weniger ( bis 500 Ohm ist ok) bestücken. Dann sollten die FETs kalt bleiben.

Gruß Stupsi

[m_herr]

Hallo, ich habe mir den Thread durchgelesen, bin aber ein wenig verwirrt. Ich hoffe ihr könnte mir da helfen.

Ich wollte eine ähnliche Schaltung mit Buz11 nehmen Motoren und Ventile (bis zu 12A Last bei 60A Peak) zu schalten. Von der A-Anzahl sollte ja der Buz11 das aushalten.
Meine Frage ist nun, habe ich das richtiv verstanden, daß am Gate beim Betrieb mit 12V minimal 9V anliegen müssen, damit er verlustfrei durchsteuert? Also 5V reichen nicht aus?

Und warum sind die 2,2K Widerstände gegen 12V während sonst so im Netz nur gegen GND(auch bei wiesel in den Grundprinziep-Darstellungen) gezogen wird?
Wie sieht es da bei PWM mit ca 250Hz aus in Bezug zu Flankensteilheit und Schaltungsverlust/Wärme?


Wäre nett, wenn mir da eine weiterhelfen könnte. Vielen Dank.

[stupsi]

Verlustfrei sind all dies Bauteile nicht. Hier hatten wir ein simples Beispiel für einen
kleinen Motor mit wahrscheinlich weniger als 2A Motorstrom.
Bei 12A muss man schon richtig rechnen und ins Datenblatt schauen.
Der Buz 11 ist allerdings für 60A Spitzenstrom nicht geeignet.
In Fig.7 sieht man die Abhängigkeit vom Durchlasswiderstand im Verhältnis zur Gatespannung.

http://www.fairchildsemi.com/ds/BU/BUZ11.pdf

zu deiner Frage:
Der Gatewiderstand hat in diesem Thread wenig mit dem Durchlasswiderstand des Mosfets zu tun; hier sind es die PWM-Schaltverluste, die den Transistor aufheizen. Die Gate-ansteuerung ist ja sehr einfach gehalten und der minimale Widerstand von 500 Ohm (0,25W)bezieht sich auf die eigenen Verluste und auf den maximalen Strom, den ein TTL-Gatter liefern kann.

Wenn du einen Motor oder ein Ventil nur statisch umschalten willst, reicht diese Art der Ansteuerung aus. Für 5V-TTL gibt es andere geeignete N-Kanal- Mosfets, die deinen Ansprüchen genügen. Schau dir mal den IRL1404 oder andere IRL-Typen an. die sind für 5V gebaut und können die 12A ohne Kühlkörper schalten.

Im oberen Teil der Schaltung sind P-Kanal- Mosfets. die funktionieren mit negativer Ugs-Spannung.
Die Gatespannung wird mit den "open-Collector"- Ausgängen des ICs auf Masse geschaltet. Das ist so üblich; Widerstände nach Masse sind eher selten, es kommt auf die Schaltung an.

Aber P-Kanal- Mosfets für Spitzenströne von 60A findet man eher selten. Daher ist diese Schaltung für eine H-Brücke deiner Strom-Größenordnung weniger geeignet.

Bei 250 Hz PWM sind die Schaltverluste zwar geringer, aber für 12A Schaltstrom würde ich sowas nicht empfehlen.
Ich schau mir das Verhalten gern mit Switchercad an, hab aber gerade ein neues Betriebssystem drauf und Switchercad noch nicht installiert.
Bei Interesse kann ich hier das Schaltverhalten bildlich darstellen.

Gruß Stupsi

[m_herr]

Hallo Stupsi, vielen Dank für Deine Antwort.

Ich hatte gedacht, daß der Buz11 laut Datenblatt 120APeak aushalten kann, aber da hab ich wohl was falsch gelesen. Pulsed Drain IDM 120. Naja, das Problem ist, daß ich mich mit dem Lesen von Datenblätter nicht so gut auskenne.

Mir geht es prinzipiell darum, daß ich induktive Lasten mit Masse schalten kann, ohne daß irgenwas zu heiß wird oder zu langsam (PWM 250Hz) ist.
Ich meine A-Zahlen sind gut nach oben geschätzt (10A bei 40A Peak reeller) ich will es mal mit einem Buz11 es geht. Mehr als Stille bzw schmorende Chips kann es ja nicht geben, oder? :-)

Es müssen doch beim Betrieb mit 12V-Lasten mindestens 9, besser 12V beim Buz11-Gate anliegen, oder?

Es wäre nett, wenn du Switchercad mal was machen würdest.

Wie ist es eigentlich bei solchen A-Werten mit einer Kondensator-Widerstand-Schutzschaltung?

[m_herr]

weiß keiner was, oder sind meine Fragen zu schlecht?

[stupsi]

OK, 10A Last kann man mit einem Buz11 gut schalten.
Die Höhe der Gatespannung bestimmt den Durchlaßwiderstand eines Mosfets in Abhängigkeit vom Strom.
Der BUZ11 benötigt für 10A eine Gatespannung von min. 9V, um richtig niederohmig zu sein; 12V sind besser. Dann hat er ca. 40mOhm Widerstand und somit ca. 4W Verluste. Ein Kühlkörper ist also notwendig.
Mit einem Open-Collektor-Gatter und 560 Ohm - Pullup-Widerstände sollte eine PWM-Frequenz von 250Hz ordentlichen Betrieb ermöglichen.
Für geschaltete Induktivitäten ist eine Freilaufdiode von Drain nach +12V notwendig. Die BYV29 ist hier zu empfehen.

Die Kondensator-Widerstand-Schutzschaltung, also RC(D)- Schutzbeschaltung ist abhängig von vielen Parametern, vom Aufbau der Schaltung, der Leitungslängen, der Lastinduktivität, die du abschaltest usw. Sie hat die Funktion, den parasitären Ausgangsschwingkreis zu bedämpfen.
eine Dimensionierung dafür kann man schlecht vorhersagen.
Ich würde als Startwert 10nF/100ohm nehmen

Switsdchercad läuft bei mir noch nicht wieder, da ich größere Betriebssystem-Probleme habe. Ich werd was nachreichen.

Gruß Stupsi

[m_herr]

vielen Dank für deine Antwort!
was ist ein open-collector-gatter? google und elektronik-kompendium bringen mich da nicht weit....

[stupsi]

au, da hab ich wohl einen skurilen Ausdruck gewählt.
ich meine die Logikbausteine mit "Open Collektor", wie z.B. der 7426 aus diesem Thread, der die Mosfets ansteuert.
Falls du andere Gatter für dein Projekt benötigst, ist hier eine Liste:
(das Erste Ergebnis beim Googeln) http://www.ralfzimmermann.de/ttl_ic/03.html

Gruß Stupsi

[m_herr]

nun ja, ich wollte einfach per transistor die 12V aufs gate geben-ich hoffe mal, daß da nicht mehr als 200mA fließen, oder?
oder stelle ich mir das mit dem Transistor zu einfach vor?

[stupsi]

nee, ein Transistor ist ok.

[Franke]

Hallo,

wo bekomme ich die FETs BUZ11 und IRF 5305 oder gibt es
Vergleichstypen. Möchte Scheibenwischermotor ansteuern.
max 3 A.Vielen Dank .

[Manf]

http://www.reichelt.de/

IRF 5305 Transistor, TO-220AB 0.58€

[Franke]

Hallo,
habe die Schaltung aufgebaut mit BUZ11 und IRF, was passiert, wenn ich die
Eingäng nicht beschalte und 12 V und Masse anlege.?
Fließt dann Strom durch die Brücke ?
mfg

[Franke]

C-Control
benötigte Hilfe ( Hard und Software )

- Temperaturmessung ( Auswertung )
Temperatur 20…95 °C
- Motoransteuerung (recht/links ) Drehzahl
fertige Platine ( Preis )
Scheibenwischermotor 3A max ( vorhanden )
- Strommessung 1 Leiter max 100 A /50 Hz
( LEM Modul vorhanden )
( Effektivwert ) Spannung zur Überwachung /Reglung mit
C-Control email:franke-karlsdorf@t-online.de
Vielen Dank

[Devil]

hi wo haste denn die ics und die fets her will das auch bauen?

[Franke]

IC und FEts habe ich bei Ebay bzw. Reichelt.
FET Schaltung zur Motorsteuerung habe ich aufgegeben.
Machees jetzt mit Relai.

[CStangl]

Hallo zusammen, ich habe da Verständnissprobleme.

In der Prinzipskize geht ein Wiederstand vom Gate zu GND, in der Schaltung nicht, WARUM??? Da gehen die Wiederstände auf +???

Kann man einen Motor nach der Prinzipskize ansteuern???
Braucht man noch einen Pass-Filter (oder so ähnlich)???
Da es bei mir nur eine Drehrichtung gibt, müsste doch ein FET reichen, oder???

Ich verwende:
-ATMega8
-BUZ11
-Motor 7,2V (nur eine Drehrichtung, ca. 4A)

Danke