Motor Treiber Stufe für den Mikrocontroller

[vohopri]

Damit ich an meinem MC Entwicklerboard kleine DC Motoren betreiben kann, brauche ich eine entsprechende Treiber Stufe. Der Motor soll in beide Richtungen laufen können, sonst brauchts da nur ein und aus. Ich denke, ein paar Transistoren bis zur Sättigung aussteuern, sollte da schon reichen. Also eine recht einfache Sache.

grüsse,
vohopri

[Searcher]

Hallo vohopri,

Der Motor soll in beide Richtungen laufen können, sonst brauchts da nur ein und aus.

bei den Beamern findet man verschiedene Varianten, zB hier:
http://www.beam-wiki.org/wiki/H-Bridge (unten auf der Seite)

Ein Entwurf von PICture:
https://www.roboternetz.de/community/threads/52780-Welchen-Transistor-für-H-Brücke?p=508614&viewfull=1#post508614

In älteren Diskettenlaufwerken findet man manchmal Treiber ICs, zB fand ich einen lb1838 mit integrierten Freilaufdioden:
http://www.datasheetcatalog.org/data..._e/LB1838M.pdf

Oder mit Relaispolwendung:
http://www.rn-wissen.de/index.php/Ge...is_und_MOS-FET

Gruß
Searcher

[Hubert.G]

Weils hier unter Vorstellung+Bilder+Ideen ist, muss ich dich fragen, hast du so was oder suchst du was. Wenn du so was suchst, dann schau dir den ASURO an.

[vohopri]

Hallo,

Relais sind veraltete Technik, gegen Arbeitswiderstände zu arbeiten ist hier nicht sinnvoll, also wird es eine Gegentaktstufe.
Am einfachsten an zu steuern ist eine komplementär Gegentaktstufe und damit es wirklich links und rechts funktioniert, nehm ich 2 davon. Damit sind wir bei der H-Brücke.

Die Emitterfolger Komplementärstufen sind unbrauchbar, wenn man rail to rail arbeiten will. Und nur rail to rail Betrieb ist sinnvoll. Also nehmen wir 4 Emitterstufen in H Brücken Schaltung und steuern kräftig in die Sättigung.

grüsse,
vohopri

[PICture]

Hallo!

Um Schaltransistoren in H-Brücke mit kleinem Strom von einem µC in Sättigung zu bringen, würde ich Darlingtons empfehlen (zumindest n-p-n).

[rolber]

Hallo!

Für 2 kleine Motore würde ich einen L293D verwenden.
Einfacher gehts nicht!

MfG

Roland

[vohopri]

Hallo,

Darlingtons werden hier nicht nötig sein.
IC werd ich keinen einsetzen, da es mir persönlich in diesem Projektchen um die Schaltungsentwicklung mit diskreten Elementen geht.

Nachdem die Entscheidung für komplementäre Emitterschaltungen gefallen ist, und die Betriebsspannung 5V beträgt, müssen die Ansteuerungslevels um ca 5V auseinander gespreizt werden.

Zener und Avalanche Dioden unter 3V wird es kaum geben, darum bieten sich vorwärts Referenz Dioden an. Je 2 Stk bzv86 2V6 scheinen sinnvoll.

grüsse,
vohopri

[vohopri]

Die Ansteuerung über einen Basis Vorwiderstand ist natürlich nahe liegend. Nachdem die angesteuerte Halbbrücke ein invertiertes Signal ausgibt, kann von dort über einen zweiten Basis Vorwiderstand die zweite Halbbrücke angesteuert werden. Damit ist die Polwendeschaltung fast perfekt.

Über einen dritten Widerstand wird noch eine Rückkopplung bewirkt. Dadurch ist die Schaltung bistabil und hat eine recht angenehme Hysterese. Ersteres ermöglicht ein Weiterlaufen bei offenem Eingang und letzteres verhindert Schwingungen bei unzureichender Aussteuerung.

Ein Enable Eingang zieht beide Basisanschlüsse der 2 npn Transistoren bei Bedarf nach Ground und macht so den Motor stromlos.

grüsse,
vohopri

Bild hier  

[vohopri]

Das Schaltbild der Simulation zeigt den Aufbau der Schaltung.
Der Motor wird durch R5 dar gestellt, die Vorwärts Referenzdioden durch je 4 Stk 4148er. Ein Schutz gegen Induktionsspannungen ist in der Simulation nicht nötig.

Die Ergebnisse zeigen gute Werte. Sehr deutlich ist zu sehen, dass im Mittelbereich der Aussteuerung auf dem Drehrichtungseingang der Strom und die Motorspannung auf Null zurück gehen. Es ist auch zu erkennen, dass durch die Rückkopplung der Kippeffekt eintritt und die Kurven eckig werden. In einem weiten Bereich wird Sättigung erreicht.

grüsse,
vohopri

[vohopri]

Hallo,

die Schaltung wurde ins Eagle gezeichnet und ein Layout für das Steckbrett erstellt.

Bild hier  

Bild hier  

Schaut ganz nett aus und die Frage, ob die Schaltung in der Realität ihren Zweck erfüllt ist wirklich interessant.


grüsse,
Vohopri