Motorsteuerung, diesmal hoffentlich ohne EMV-Probleme.

[lebratmaxe]

Hallo zusammen,

nachdem meine letzte Platine für eine Motorsteuerung massive EMV-Probleme hatte, hier stehts, kommt jetzt der neue Versuch. Ich habe versucht die Hinweise vom letzten Mal umzusetzen, als
- keinen GND-Ring mehr
- GND-Versorgung des µC dicker, 5V auch
- Kondensatoren möglichst nah an der H-Brücke
- PWM-Motorzuleitungen kreuzen keine Datenleiterbahnen
Freilaufioden habe ich nicht vorgesehen, das Datenblatt der H-Brücke (VNH3SP30) zeigt aber in der Beispielschaltung auch keine.
Mag da mal jemand drüberschauen?

[Besserwessi]

Die Lage der Entstörkondensatoren am µC ist relativ schlecht. Wenn die Bauform 0805 zu groß ist, gibt es auch noch 0603 - die lässt sich auch noch einigermaßen von Hand löten. Für die Pins 3-6 reicht auch 1 Abblockkondensator - nur der sollte auch dicht am IC sitzen und nicht erst über VIAs gehen. Die Leitungen zu den Kondensatoren sollten direkt zum µC gehen - nicht an den Abblockkondensatoren vorbei.

Der MOSFET in der Masseleitung erschließt sich mir nicht so ganz. Da sind Probleme vorprogrammiert wenn die Masse nicht verbunden ist, aber die 24 V Versorgung da ist - im ungünstigen Fall zerstört es den µC. Da sollte eigentlich eine Masseverbindung sein. Ohne den MOSFET wird dann auch die Verbindung vom Treiber zu den Elkos besser. Die 24 V Versorgung könnte auch noch ein paar Kondensatoren vertragen, nicht nur die ELKOs, auch eine Transsorb Diode wäre je nach Motor nicht verkehrt, damit die Spannung nicht über etwa 30 V gehen kann, falls der Motor als Generator wirkt.

Der OP-Amp ist auch nicht gut gewählt - der Typ ist reichlich schnell, das gibt ggf. Probleme. Ein Präzisionstyp ist schon gut, aber so schnell muss er nicht sein. Rail to Rail muss auch nicht sein. Zwischen OP und dem µC sollte besser auch noch ein Widerstand (z.B. 1 K). Der Kondensator vor dem OP ist so auch falsch. So würde die Schaltung wahrscheinlich schwingen. Ein Kondensator von inv. Eingang nach GND ist fast nie eine gute Idee. Entweder müsste man R3 aufteilen und den Kondensator in der Mitte, oder je einen Kondensator parallel zu R7 und R8.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Der FET in der Masseleitung ist als Kurzschlusssicherung gedacht.

Allerdings müsst das Gate auf +24V gelegt werden und nicht an +5V.

Wenn man jetzt +5V abschaltet und die +24V stehen lässt, zerknallt es den µC !!
Das passiert jetzt aber auch bei einem Kurzschluss.

1k begrenzt den Strom dann auf maximal 24mA pro Pin, als total 120mA welche in den µC fliessen!

Eine Entkopplung wäre mit Dioden, an Stelle der Widerstände (Anode am µC) und Pull Down Widerstände am Treiber möglich.

MfG Peter(TOO)

[lebratmaxe]

Hallo,

ich habe das mal überarbeitet:
- Abblockkondensatoren am µC angepasst
- Der MOSFET soll die Schaltung von Überspannung schützen, wenn das System ausgeschaltet ist. Der MOSFET ist jetzt direkt am 24V angeschlossen. GND verbindet immer zuerst, weil es am Stecker an beiden Seiten geführt wird.
- OP-Sache: Das hatte ich irgendwie ohne zu denken aus der alten Schaltung übernommen... Ich möchte den gemessenen Strom (also die Spannung am Shunt) über einen PT1 an den µC schicken. Haben den Schaltplan jetzt überarbeitet, so dass am Ausgang vom OP ein RC-Glied sitzt. Aber das ist ja auch nicht optimal, oder? Was für einen OP wäre den besser geeignet? Mein OP-Wissen hält sich leider in Grenzen.

[Besserwessi]

Der MOSFET bietet in der Schaltung keinen wirklichen Schutz, sondern verursacht nur mehr Probleme. Mit Drain -Source vertauscht gäbe es noch einen gewissen Verpolungsschutz für den Treiber - ob da die Widerstandswerte zum µC reichen müsste man noch sehen. Ein Chance hat der µC jedenfalls noch.

Der Kondensator C7 ist da recht weit ab vom Schuss - ob er da viel hilft weiss ich nicht. Redenfalls ist der für C10 im Weg. Als schnelle Lösung einfach die Plätze tauschen.

[lebratmaxe]

Der MOSFET wird so im Datenblatt des VNH3SP30 so empfohlen. Die Alternative wäre eine Schottky-Diode in der Zuleitung. Aber da gibt's halt mehr Spannungsabfall und eine Diode, die ein paar Ampere verträgt, habe ich jetzt auch nicht gefunden.
Die Sache mir den C7 / C10 ist klar.