Einfache Schaltung einer leistungsfähigen H-Brücke gesucht

[Andree-HB]

Ich will demnächst mal in einem Projekt mit Motoren aus Elektro-Scootern experimentieren. Da werden ziemlich hohe Ströme fliessen (kurzzeitig sicherlich bis zu 80A), kann mir diesbezüglich Jemand eine gute aber einfache Schaltung einer H-Brücke nennen ? Was ich bisher gefunden habe ist nämlich eher etwas für den Modellbaubereich (<20A).

[stupsi]

ich bin gerade an solch einem Projekt dran, es ist aber noch nicht fertig.
Es soll ein robuster, billiger Motorteiber für 7,2-...24V / 30A Dauerstrom und ca. 100A Spitzenstrom werden. Die Bauteile (ohne Leiterplatte) kosten ca. 20 Euro (Reichelt-Preise); für geschickte Hände ist ein Lochrasteraufbau möglich, ebenso kann man die Leiterplatte leicht selbst ätzen. Ein Stromsensor und Überstromschutz ist auch drauf, damit das Modul nicht sofort bei Überlast kaputt geht. Mit dem Überstromschutz bin ich noch nicht zufrieden, denn er hat noch keine Hysteresis. Die Ansteuerung ist für einen Controller gedacht, der ähnlich dem l293 funktionieren soll.
Ich möchte aber noch einen kleinen Controller (ATTiny13) draufpacken, der eine Ansteuerung über Poti (oder I2C) ermöglicht.

hier aber schon mal vorab der Schaltplan:

BTS555-Motortreiber.gif (http://home.arcor.de/stupsi74/infos/BTS555-Motortreiber2.gif)

aufgebaut ist er sehr flach auf einer 1/4 Eurokarte.
hier mal die Optik:

http://home.arcor.de/stupsi74/infos/motortreiber%20BTS555-1.jpg

Falls du das Ding nachbauen möchtest, bekommst du auch das Layout.

Gruß Stupsi

[Andree-HB]

Suuuuper - genausoetwas habe ich gesucht !!!

[Andree-HB]

...ähmm, kannst Du bei Deiner Schaltung zufällig auch etwas über das Verhalten bei Bremsinduktion sagen ?

[Rodney]

Die Schaltung funktioniert dann auch mit PWM oder?
Benötigt man keine weiteren Kühlkörper?

finde das Dingen echt interessant, wäre super wenn man die Leiterplatte fertig kaufen könnte.

[stupsi]

Ja, schönes Teil; mir gefällt das Konzept auch sehr gut.

Zur Induktivität:
Der BTS555 ist für diesen Motorbetrieb ausgelegt:
Bei z. B. 100A (blockiertem Motor) darf die Motorinduktivität noch maximal ca. 400uh groß sein; ich könnte mir vorstellen, sie wird geringer als im NennBetrieb (säuft ab).

Vielleicht kann Manf dazu was genaueres sagen.

Es lohnt sich, das Datenblatt vom BTS555 mal anzuschauen:

http://www.spaennare.se/PWM/bts555.pdf

Zur PWM:

Die Schaltung ist sogar für eine PWM bis 100 kHz ausgelegt; daher der Mosfet-Treiber. Ein kleiner Wehrmutstropfen: Die Umschaltung von VORWÄRTS auf RÜCKWÄRTS beträgt ca. 150us. Die Schaltung ist also KEIN echtes Halbbrückenpaar!!!. Die PWM wird nur in der Low-Side durchgeführt; die Highside schaltet nur statisch um. Aber all diese Einschränkungen sollten einen Motorbetrieb nicht stören.
Man könnte sogar auf den Mosfet-Treiber verzichten, wenn man Logic-Level- Mosfets nutzt. Mit dem TTL-Treiber sind dann aber nur maximal ca. 2 kHz PWM möglich und die Verluste steigen trotzdem. Der Euro für den Mosfet-Treiber ist also gut investiert!

Zum Kühlkörper:
Bis ca. 30A wird theoretisch kein Kühlkörper benötigt. Dann haben die Transistoren aber schon 80°C erreicht. (Bei Logic-Level wäre die Grenze bei ca. 20A). Ein blockierender Motor in diesem Zustand wird schon etwas kritisch.
Wie gesagt, es ist ein noch ungeprüfter Entwurf!!!!
Für höhere Ströme (bis vielleicht 50A) ist der Treiber auch mit Kühlkörper zu verwenden. Dann sägt man die Leiterplatte unterhalb der Transistoren ab und schraubt die Transistoren isoliert auf den Kühlkörper.

Gruß Stupsi