PWM für Motorsteuerung

[julien]

Hallo! Ich möchte für einen Fahrradmotor (36V, ca. 30A) eine PWM Schaltung bauen, damit ich die Geschwindigkeit regeln kann. Leider weiß ich nicht, wie ich anfangen soll. Ich habe einen Drehgriff mit einem 1KOhm Widerstand und einen 36V Akku zur Verfügung. Ich habe mir schon überlegt, das irgendwie mit einem Leistungstransistor zu machen bloß weiß ich nicht, wie und wo ich was anschließen muss. Kann mir bitte jemand helfen? Vielen Dank schonmal im Voraus!

MfG julien

[ogni42]

Such mal im Forum nach PWM. Da gibt's jede Menge Treffer mit Hinweisen auf Schaltpläne (z.B. mit NE555).

Allerdings solltest Du Dir im Klaren sein, dass 36V und 30A kein Pappenstiel sind. Da muss man schon sehr genau wissen, was man tut.

[julien]

Erstmal danke für die Antwort. Auf der Seite hab ich schon geguckt aber irgendwie ist das nicht das, was ich brauche. Jetzt habe ich mir überlegt, ein Halbleiterrelais zu kaufen, um mit einem Atmega den Strom immer wieder an- und abschalten zu können. Das dürfte doch bestimmt so funktionieren oder?

MfG julien

[Hubert.G]

Da würdest du ein Halbleiterrelais für Gleichspannung brauchen, warum gleich einen Atmega nur für PWM, wenn dann auch mit Spannungsüberwachung.

[julien]

Ja, so wollte ich das machen. Mit Ladestandsüberwachung, Geschwindigkeitsmessung (über Magnetschalter am Rad) u.v.m.
Das blöde ist nur, dass ich im Moment leider keinen genauen Plan habe, wie ich das mit der Motorsteuerung machen soll. Das Atmega-Controllerboard ist ja kein Problem aber die Motorgeschwindigkeitssteuerung (vor allen Dingen wegen dem hohen Strom und der exotischen Spannugsversorgung (36V)).
Kann mir bitte noch jemand einen Vorschlag machen? Danke.

MfG julien

[Hubert.G]

Die Spannung ist sicher nicht das Problem, aber du brauchst einen FET der den Strom aushält >50A und einen FET-Treiber dazu, z.B. mic5011, gibt es aber auch etliche andere.

[DerWarze]

Hallo

Kommt natürlich dauf Deinen speziellem Motor an. Wenn es ein normaler Gleichstrommotor ist funktioniert das schon mit einem leistungsfähigen HexFET Wie zB IRF1407 (da ist die notwendige Schutzdiode breits integriert) der mit üblichen Treiberschaltung (Push-Pull Schaltung wie an vielen Stellen im Netz zu finden) angesteuert wird die aber für ca 300mA bis 2A Umladeströme dimensioniert werden muss. gibt auch spezielle Treiber IC's (IR21xx uä.) Wichtig ist auf jeden Fall das die Motorspannung ordentlich entstört und abgeblockt wird.
Wenn es ein BLDC-Motor ist wird die Sache natürlich erheblich schwieriger da dann eien 3fach Brückenschaltung notwendig ist mit 2Phasen Ansteuerung.
Da Du ja auch die Batterie überwachen willst brauchst Du ja ohnehin einen Shunt aus kräfigen Widwerstandsdraht oder besser einen Messwiderstand (Serie BVS von Isabellenhütte) für die Strommessung die dann auch gleich eine Strombegrenzung mit machen sollte.
Die Leiterzüge für den Motorstromkreis sollten schon mindestens 5mm breit sein und am besten wird ein starker Draht mit aufgelötet.
Was Oft übersehen wird ist das die Batteriepannung bei voller Batterie bis über 40V sein kann. Ist der Fahrradmotor so gebaut das er auch Energie zurückliefern kann, wird's bei hohen Geschwindigkeiten auch erheblich mehr sein. Also ist der Spannungsregler für die Steuerelektronik entsprechend auszuwählen - die Standard 78xx gehen ohne Zusatzschaltung kaputt - am besten ein Simple Switcher mit HV Suffix oder den LM5009 wenn man den auftreiben kann.

[ogni42]

Ohne jetzt weiter auf die Probleme mit hohen Strömen einzugehen:

Der Controller gibt eine PWM vor und regelt die gegen eine Stellgröße (z.B. Geschwindigkeitsimpulse) aus. Der Ausgang der PWM geht auf einen FET-Treiber, z.B. den von HubertG. empfohlenen mic5011.

Um Verlustleistung zu sparen, solltest Du das als Low-Side Switch auslegen, da der mic so erheblich schneller schalten kann. Beispiele findest Du im Datenblatt des mic5011.

Die Frage ist, ob das mit dem Motor so möglich ist. Falls der z.B. fest gegen Masse liegt, kommst Du um einen High-Side Switch nicht vorbei. Dann erhöhen sich aber die Umschaltverluste (ca. 2-3 fach lt. Datenblatt). Dementsprechend werden mehr FETs parallel und mehr Kühlung benötigt.

[DerWarze]

Hallo

Wenn Du HighSide Schalten musst brauchst Du zwingend Eine Ansteuerung mit Bootstrapschaltung. Weis nicht ob das der MIC5011 macht aber zB der IR2101 macht das sicher und die Schaltverluste sind gering.
Klar das der FET immer zu 100% in der jeweiligen Einschaltphase durchgesteuert werden muss sonst Hast Du ne Heizung am Rad.

Mit dem empfohlenen IRF1407 reicht (mit Kühlung) ein Transistor zur Steuerung aus. (Hab seit langen diese in einer Brückenschaltung für nen BLDC Motor als Fahrradantrieb)

[julien]

Danke erstmal für eure Antworten. Wenn ich auf dem Controllerboard ein PWM integriert habe, wie kann ich die Schaltspannung am besten für einen Transistor nutzen, der dann die 36V / 30A am Motor immer wieder an/abschaltet? Wie muss ich die Schaltung aufbauen, damit das wie ein elektronisches Relais ist?

MfG julien