BLDC mit 1V ?

[markusj]

Hey PICture,

eigentlich geht es weniger um die Spannung als um den Strom. Wenn du letzteren kontrollierst (etwa mit PWM), kannst du das maximale Drehmoment (=> Strom) beeinflussen/verringern und damit auch den Stromverbrauch senken.

mfG
Markus

[PICture]

Hallo markusj!

Danke schön für deinen Vorschlag.  

Nach dem totalem Zerlegen der mit SMD bestückter Platine mit Controller vom Kühler einer Grafikkarte, habe ich leider feststellen müssen, dass ich nach jedem Änderungsversuch der Schaltung (ohne Schaltplan), den BLDC nur ensorgen könnte.

Deswegen ist für mich praktisch nur langperiodische PWM (z.B. 0,5 s an und 0,5 s aus) die einzige Möglichkeit.

Mir ist gerade eingefallen, das die Transistoren die Signale vom Controller invertieren, also bitte, die Skizze nur als Erklärung des Prinzips verstehen.  

[multimeter]

Hallo PICture,

Mir ist gerade eingefallen, das die Transistoren die Signale vom Controller invertieren, also bitte, die Skizze nur als Erklärung des Prinzips verstehen.  

das verstehe ich jetzt nicht so richtig.
Wenn der Controllerausgang nach "+" schaltet, wird der Transistor durchgesteuert und durch die Motorwicklung fließt Strom.
Was wird denn da invertiert?
Habe ich hier einen Verständnis-/Denkfehler?

Gruß
multimeter

[PICture]

Hallo multimeter!

Deine Erklärung ist richtig angenommen, dass der BLDC Controller die permanent mit GND verbundene Spulen nach + Schaltet.  

Ich habe es bisher nicht geneu analisiert, weil sich es für mich als unnötig erwiesen hat.

Wenn der Controller aber die permanent mit + verbundene Spulen (wie in der Skizze) nach GND schalten würde, wird die Steuerung mit den Transistoren falsch.  

[multimeter]

Hallo PICture,

Hallo multimeter!

Deine Erklärung ist richtig angenommen, dass der BLDC Controller die permanent mit GND verbundene Spulen nach + Schaltet.  

sorry, jetzt habe ich verstanden was Du mit "invertiert" gemeint hast.

Was ich eigentlich gemeint habe:

- Controller schaltet nach + >> Transistor schaltet nach GND >> Spule bekommt Strom (Controllerausgang aktiv = Spule aktiv) >> keine Invertierung der Funktion.

Was Du (aus meiner Sicht) gemeint hast:

- Controller schaltet nach + >> Transistor schaltet nach GND (Spule unwichtig/nicht vorhanden) >> Funktion invertiert.

Wenn der Controller aber die permanent mit + verbundene Spulen (wie in der Skizze) nach GND schalten würde, wird die Steuerung mit den Transistoren falsch.  

Naja, ich denke, das sollte kein Problem bei der Programmierung des Controllers sein, wann der entsprechende Ausgang nach + oder GND schalten soll.

Dabei muss ich zugeben, dass ich bis jetzt nur einige ATMEGAs geflasht habe (die auch funktionieren), aber so gut wie keine Programme geschrieben habe.

PS: Ich hoffe, ich liege da da jetzt einigermaßen richtig und die Missverständnisse nichts mit dem heutigen (1. April) Datum zu tun haben.  


Gruß
multimeter

[PICture]

Naja, ich denke, das sollte kein Problem bei der Programmierung des Controllers sein, wann der entsprechende Ausgang nach + oder GND schalten soll.

Das stimmt !  

Ich habe aber den schon in BLDC vohandenen Controller gemeint, weil ich leider in mein Spielzeg keinen anderen µC in BLDC einbauen kann.  

[PICture]

Hallo!

Ich habe den BLCD Motor von Pollin ( http://www.pollin.de/shop/dt/NTM2OTc...2_mm_5_V_.html ) total zerlegt und vereinfacht im Code skizziert. Um den Stromverbrauch und Versorgungsspannung für den Motor zu senken, möchte ich eine Leiterbahn unterbrechen (X) und nur den Halsensor (R2) mit 3V versorgen. Die H-Brücke, die diskret mit zwe n-p-n und zwei p-n-p Transistoren realisiert ist, möchte ich versuchen mit niedrigerer Spannung (+VCC) um 1 V zu versorgen.

                                VCC
          Stator                 +                H = Hallsensor
                                 |
            #                   .-.             1,2 = Spulen
         # ___ #              R1| |
       # H(_1_)  #            13| |               B = H-Brücke
                                '-'
      #     o     #           || |
           ___              +-||-+-----+
       #  (_2_)  #          | || |     |
         #     #           ===   X     |
            #              GND   |     |
                                .-.    |
          Rotor               R2| |    |    +-+
                             150| |    |    | |
            #                   '-'    |    | C
         #  N  #                 |     |    | C 1
       #    #    #             .---. .---.U1| C
          #   #                |   |-|   |--+ |
      #S#   o   #S#            | H | | B |    |
          #   #                |   o-|   |--+ |
       #    #    #             '---' '---'U2| C
         #  N  #                 |     |    | C 2
            #                   .-.   ===   | C
                              R3| |   GND   | |
                             150| |         +-+
                                '-'
                                 |
                                ===
                                GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Erste Experimente mit unbelastetem originalem Lüfter haben volgendes gezeigt:

1. Einzige bisher erfolgreich funktionierende Verbindung war R2 direkt an +VCC.
2. Der Motor braucht zum Anlaufen min. 2,4 V/ 30 mA und danach dreht sich weiter mit 1,7 V / 10 mA.

Weil mit dem Motor angetriebenes Fahrgestell sowieso mit Impulsgeber (virtueller Bumper) vorgesehen und mein Spielzeug (BEAM-er) mit µC gesteuert wird, ist es bei Versorgung mit zwei 1,2 V Akkus kein Problem mehr.

Ich habe die ässerste Leiterbahn mit Ø 1 mm Bohrer getrennt und deren rechtes Ende mit verzinten 0,2 mm Fedeldraht mit + Anschluss (links oberhalb) verbunden (siehe Foto).

Als Testschaltung habe ich seriell mit dem Motor eine Gleichrichterdiode 1N4001 (D) angeschlossen, die zum Anlaufen für geringe Zeit kurzgeschlossen war (siehe Code). Das hat genauso funktioniert, wie im Punkt 2 beschrieben. In praktischer Schaltung möchte ich den Schalter (SW) mit p-n-p Transistor realisieren und für benötigten Spannung/Strom unter Belastung als D entsprechende Anzahl von seriell geschalteten Schottky Dioden nutzen.

              + 2,4 V -
              o <---- o
              |       |
     30/10 mA V       |
              |       |
            +-+       |
            | |       |
         \  o |       |
          \   V D     |
        SW \  -       |
            o |   _   |
            | |+ / \ -|
            +-+-(   )-+
                 \_/

                Motor

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Die originale diskrete H-Brücke ist ziemlich "schlecht", da sie hohen Stromabfall (um 1V) aufweist (siehe Code), wird aber von mir momentan nicht geändert. Jede der Spannungen aus Hallsensor (H) kann als Tachoausgang gegen GND verwendet werden.

Möglicherweise würde ich später externe, mit U1 und U2 gesteuerte, H-brücke anwenden, da die Spulenanschlüsse des Motors leicht zugänglich sind. Das sollte weitere Absenkung (um ca. 1V) der Versorgungsspannung ermöglichen.

Als nächstes habe ich den BLDC in Gegenrichtung drehen lassen. Ich war sehr überrascht, dass eine einfache Umpolung der seriell geschalteten Spulen z.B per zwei EXOR Gatter + zusätzliche H-Brücke dafür ausreicht.  

      U1 A
         |
     2,0_|    ___     ___
         |   |   |   |   |
         |   |   |   |   |
     0,5_|___|   |___|   |_
        _|___________________\ t
      0                      /


      U2 A
         |
     2,0_|___     ___     _
         |   |   |   |   |
         |   |   |   |   |
     0,5_|   |___|   |___|
        _|___________________\ t
      0                      /

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Vielen Dank fürs Anschauen und Kommentare im voraus.