Platinenlayout 250W DC-Motor Endstufe

[Klebwax]

Nicht sicher bin ich auch bei Elkos, derzeit sind ja gar keine drauf. Es gibt ja einerseits die Faustregel 1000µF/A,

Diese Regel gibt es so nicht. Wenn, dann bezieht sie sich auf den Ladeelko an einen Netzgleichrichter, du hast aber eine Gleichstromversorgung aus einem Akku.

Außerdem würde ich noch einen Widerstand zwischen deinem Gate-Treiber und dem FET einplanen. Laut diverser Meinungen ist dieser nicht nötig, manche meinen, er dämpft den Schwingkreis (FET + Treiber), ich bin der Meinung, er schützt den Treiber vor Zerstörung durch zu große Ladeströme.

Die diversen Meinungen sind schon richtig. Das einzige positive des Gatewiderstandes ist das Dämpfen der Schwingneigung, ansonsten macht er den FET langsamer und heißer und führt zu seiner Zerstörung.

Nachdem ich die Thematik etwas unterschätzt habe (bes. beim Anfahren) und keinen ordentlichen Treiber vorgesehen habe für den FET ist die erste Version bald abgeraucht.

Eine kapazitive Last von eingen nF wie ein FET-Gate brennt keinen Treiber ab. Und einen 6A Treiber einzusetzen, bei dem man sich viel Mühe gemacht hat, den RDSon der Treibertransistoren niedrig zu halten, dann mit einem Widerstand zu kastrieren ist kontraproduktiv. Wenn man einen einsetzt, sollte er sehr wenige Ohm haben, andere verwenden auch Ferritperlen auf den FET-Anschlüssen.

PWM-Frequenz soll ca. 2kHz werden, hab da mal gelesen dass zu hoch nicht gut ist weil zu viele Schaltverluste, zu niedrig nicht gut weil - warum eigentlich... und weil mich das Piepsen nicht stört, im Gegenteil -> akustisches "Warnsignal" dass angefahren wird, sind es halt 2kHz geworden.

Die Schaltverluste sind die eine Seite. Eigentlich sollte die Steuerung wie ein Stromchopper funktionieren. Durch die Induktivität des Motors steigt der Strom langsam an, wenn der Sollwert überschritten ist, schaltet die PWM ab, über die Freilaufdiode (oder den anderen FET bei Einsatz einer Halbbrücke) klingt der Strom wieder ab. Sinkt er unter einen Grenzwert, schaltet die PWM wieder ein, möglicherweise mit einem neuen Maxwert. Wenn man das nicht aktiv über eine Stromregelung macht, sollte man den Frequenzbereich für die PWM finden, wo das etwa so abläuft. Das werden bei deinem Motor so einige 100 Hz sein.

Macht man die Frequenz zu hoch, wird der Widerstand der Motoinduktivität zu groß und man bekommt keine Leistung in den Motor. Ohne Last merkt man das kaum, mit Last läuft der Motor erst bei großer PWM an und richtig nur bei 100%. Da kann man auch gleich ein Relais nehmen.

Ich habe im Moment etwas ähnliches am Start. Der Motor ist größer, genaue Daten habe ich aber nicht. Da ich erstmal mit der Mechanik kämpfe, habe ich noch keine Messungen gemacht. Als Steuerung für den Sanftanlauf (irgendwie ein Euphemismus, die Kraft nach dem Getriebe ist brutal) verwende ich einen BTS550. Der kommt mit den Strömen gut klar, einen Kühlkörper hab ich nicht verwendet. Als Ansteuerung reicht nach dem µC ein kleiner FET (direkt am µC), eine extra Versorgung ist nicht nötig. Für 100 bis 200Hz ist er schnell genug.

MfG Klebwax

P.S. Der BTS550 braucht auch keine Freilaufdiode, der regelt das anders.