Motor Treiber Stufe für den Mikrocontroller

[PICture]

Hallo!

Gratulation zur erfolgreicher Entwicklung !

Transistoren mit besonders niederer Sättigungsspannung nimmt man, wenn es nötig ist. Dann können sie bei niedriger Betriebsspannung geraderzu Wunder bewirken.

Das kann ich nach meinen Experimenten mit "solar perpetuum mobile" nur bestätigen.

[vohopri]

Hallo,

danke für die freundliche Rückmeldung.

Jetzt habe ich eine ganz einfache Webseite in den Controller geladen. Weil das Controllerboard über seinen enc28j60 am LAN hängt und in diesem LAN ein WLAN Switch eingebunden ist, ist die Motor Steuerung über Tablet PC damit auch schon fertig. Das Controllerboard ist hier beschrieben:
https://www.roboternetz.de/community...d-mit-Ethernet

Zum Einschalten kommt diese Anzeige:
Bild hier  

Und zum Ausschalten diese:
Bild hier  

Kein Kabel, kein Bluetooth, keine serielle Schnittstelle, kein besonderer Bus, kein eigenes Protokoll, keine App.

WLAN, So einfach geht das heute.

grüsse,
vohopri

[vohopri]

Hallo,

jetzt hab ich noch ein Layout für ein Funktionsmuster gemalt: Diesmal schulmässig und nicht Platz sparend. Dieses Layout werde ich zunächst im Manhattan Style zu Messzwecken, zu Bauteilvergleiche und zum redimensionieren zusammenlöten. So kann man leicht Bauteile austauschen und Leitungen öffnen, ohne die Drähte zu kürzen.

Bild hier  

ghrüsse,
vohopri

[vohopri]

Hallo,

jetzt ist mir noch eine Idee in die Quere gekommen: man könnte die Pegel auch ganz klassisch durch Spannungsteiler anpassen. Das folgende ist dabei raus gekommen.

Bild hier  

Auch nicht übel. Wie man sieht, verliert man beim Spannungsteiler etwas Anstieg in der Kennlinie gegenüber einer Lösung mit Z-Diode oder Ähnlichem.
Hier mit Darlingtons in der Schaltstufe nachhelfen zu wollen, wäre NICHT sinnvoll. Das kann man eventuell bei einer Liearendstufe machen, bei einer Schaltstufe vergrössert man damit unnötigerweise die Sättigungsspannung. Bei 5V Betriebsspannung tut das weh.

grüsse,
Vohopri

[vohopri]

Hallo,

wenn schon nachhelfen, dann besser mit einer Vorverstärkerstufe:

Bild hier  

Auch diese Variante wurde gründlich getestet. Sie funktioniert gut.


grüsse,
vohopri

[vohopri]

Hallo,

jetzt hab ich mir die rechnerischen Zusammenhänge in der Schaltung zusammen gesucht und nach dimensioniert:

Bild hier  

Dabei ging es um sicheres Vermeiden eines shoot through, um Kurzschlussfestigkeit und um sicheres Übersteuern (sättigen) der Schalttransistoren an der Schaltschwelle. Damit hab ich eine begründbare Dimensionierung, die auf mehr, als auf Intuition, Experimentieren und dem gerade verfügbaren Inhalt der Bastelkiste beruht.

Als nächstes ist das Einkaufen von Widerständen angesagt.

grüsse,
vohopri

[vohopri]

Hallo,

meine Berechnungen sehen wie folgt aus:

Dimensionierungsrechnungen Motorbrücke mit Vorstufe
Für die Brückenstufen
=====================
Ziel: stromlos im Übernahmepunkt
Ue = 2.5 V
Lt Datenblättern Ub ca 0.5 V
Ut ca 0.5 V (Spannung Teiler)
Vt = Ut / Ue
Vt ca 0.2 (Verhältnis SpannungsTeiler)
Ziel: Kurzschlussfestigkeit
Ubat = 5 V
Usat = .1 V lt Datenblatt bei geringem Strom der Vorstufe
Ue = Ubat - 2 * Usat
Ue = 4.8 V
B = 460 lt Datenblättern
Ub = 0.8 V lt Datenblatt vorsichtige Annahme für den Bereich
Kurzschlussstrom
Ic ca 80 mA
Ib = Ic / B
Ib ca 174 µA
Ut ca 960 mV
Utb ca 160 mV
Innenwiderstand Spannungsteiler
Rti = Utb / Ib
Rti ca 920 Ohm
Rp / (Rp + Rs) = 0.2
Rs = 4 * Rp
Rti = Rs * Rp / (Rs + Rp)
Rti = Rp * 0.8
Rp = 1053 / 0.8 = 1316 Ohm ~>1k5
Rp = 1k5
========
Rs = 5265 ~> 5k6
Rs 5K6
======
Vt = 0,211
----------
Ut = 1,014 V
Utb = 214 mV
Rti = 1183 Ohm
Ib = 181 µA
Ic = 83 mA
==========
das ist kurzschlussfest
=======================
Ue = 2.5 V
Ub = 528 mV
===========
das ist stromlos
================
Rges = 7k1
It = 0.4 mA
2 * It = 0.8 mA
Ziel: Normalbetrieb in Sättigung
Imot = 10 mA
Ic = 10 mA
B = 180
Ibsoll = 55.6 µA
Ue = 4.8 V
Ut = 1.014 V
Ub = 0.7 V
Utb = 0.314 V
Rti = 1183 Ohm
Ibist = 265 µA
Ü = Iist / Isoll
Ü = 4.8
=======
das ist ausreichend gesättigt
=============================
Für die Vorstufe
================
Ziel: Ausreichende Aussteuerung an der Schaltschwelle
Usat = 0.2 V
Rc = 5k6
Ubnext = 0.7 V
Urc = 4.1
Irc = 732 µA
B = 180
Ib = 4.1 µA
Ü = 10
Ibü = 41 µA
Ue = 3.7 V
Vt ca 0.20
Ut ca 0.740 V
Utb = 40 mV
Rti = 976 Ohm
Rti = 0.8 * Rp
Rp = Rti / 0.8
Rp = 1220 ~>1k2
Rp = 1k2
========
Rs = 4880 ~>4k7
Rs = 4k7
========
Vt = 0.203
Ue = 3.7 V
Ut = 751 mV
Utb = 51 mV
Rti = 956 Ohm
Ib = 53 µA
Ü = 13
======
das ist ausreichend gesättigt
=============================

Ziel: stromlos im Übernahmepunkt
Ue = 2.5 V
Lt Datenblättern Ub ca 0.5 V
Ub = 508 mV
============
das ist stromlos
================
Rges = 5k9
It = 0.4 mA
2 * It = 0.8 mA
Strom durch Z-diode 2 * 6.8 antiparallel ist nicht messbar

grüsse,
vohopri