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Thema: Motor-Treiber

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Motor-Treiber

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    Hallo..

    für meinen ROV bastele ich gerade an einem Motortreiber und zwar sehr einfach und Logik-Level angesteuert.
    Hier meine Planung..



    Warum ?
    Ich habe versucht, den BTS 432 direkt zu nutzen (funktionierte auch), aber es funktionierte erst wirklich gut bei 6V. Und er produzierte sehr viel Hitze..

    Jetzt will ich versuchen ihn als Driver für den IRFP150N zu nutzen.
    Meine Fragen:
    Ist das ok und ohne große Gefahr ohne Kühlung unter Wasser nutzbar ?
    Und gibts es andere Stellen, die man verbessern müsste (bin elektrotechnisch nicht so geübt - ist eine terassenschaltung in der sonne entstanden) ?

    Danke im Voraus !

    MfG
    ngb

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Nein, ist so nicht wirklich sinnvoll. Den IRFP kannst Du auch direkt treiben, sämtliche Schutzfunktionen des BTS sind so ausser Kraft. Ausserdem fehlt eine Freilaufdiode. Allerdings würde ich vermuten, dass 5V für den IRFP als Vgs nicht ausreichen, zumindest nicht für vernünftig niedrigen Rds_on. Nimm lieber einen Logic-Level-MOSFET (IRLZ3x/4x, mal gucken, was Reichelt hat und dann Datenblätter wälzen, was passt)

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo,

    was willst du mit der Kombination aus BTS432 und dem Mosfet erreichen? Der BTS432 ist zum direkten Ansteuern gemacht (und ist in diesem Fall auch ausreichend dimensioniert). Allerdings verwendet man den BTS432 normalerweise nur dann, wenn man aus irgendeinem Grund unbedingt die (positive) Versorgungsspannung und nicht Masse schalten will.

    Wenn du nur die Motorleistung regeln willst und die Drehrichtung nicht geändert werden muss, dann reicht ein einfacher Logic Level Mosfet ( für diese Anwendung z.B. IRLZ34N ), der über einen Gatewiderstand (z.B. 100 Ohm) am µC angeschlossen wird. Dazu benötigt man natürlich noch eine Freilaufdiode.

    Gruss
    Jakob

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    wie/was wo willst du damit ansteuern ?
    nur vorwärts - aus - rückwärts, oder getaktet ?

    unter wasser geht kühlung sehr gut:
    Kühlfläche elektrisch isolieren (glimmer o.ä.), und an ne metallene aussenwand setzen!
    besser gehts fast nicht..

    Schau dir mal den hier an:
    (Wenns auch 6V sein könne, drunter geht der auch nicht wirklich=>under-voltage lockout)
    http://www.conrad.de/goto.php?artikel=153814

    edit:
    als logic-level fet hab ich an meinem pic für pwm den
    irl3803

    edit2:
    siehe anhang..
    wenn der pin high wird, schaltet der mosfet durch, wenn low aus.
    wnn der motor nen 3A stromschluck nimmt, muß der ic nat. passend entstört sein, damit er nicht abstürzt.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken mosf.jpg  
    GrußundTschüß \/
    ~Jürgen

  5. #5
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Danke und Rückfragen

    Hey..

    danke für die antworten ..
    das problem mit dem IRFP150N war bei direkter ansteuerung, dass er stark nachgelaufen ist..
    ich hab den Pin auf 0 gesetzt beim µC und er ist manchmal einfach weitergelaufen (sollte ja heißen, dass das gate noch geladen ist)
    ich hab dann über den BTS432 gelesen und bestellt und probiert und der schaltete den motor sofort ab..
    als ich den BTS432 mit 5V betrieben habe, stellte ich fest, dass er sehr warm wurde und nur 1,3 A durchgelassen hat. also kühlkörper dran gebaut und der strom blieb derselbe.. bin allerdings auf 6V gegangen als Vcc lief der BTS432 sauber. Problem: ich werde an board des Roboters keine 6V zur Verfügung haben und will auch keine haben (klingt vielleicht blöd, ist aber so..)

    mein ziel ist es, einen motortreiber zu bauen der worwärts und rückwärts und das mit pwm kann (die richtungsumkehr fehlt noch komplett [man könnte ja auch einfach zwei MOSFETs nehmen])
    mit der freilaufdiode habe ich etwas gehardert..
    ich will ja eingentlich keinen freilauf oder ich habe die idee dahinter falsch verstanden..

    für den einen oder anderen tipp wäre ich dankbar..
    ich hab viele schaltpläne im inet gewälzt, aber die haben mit viel zu viele funktionen die ich gar nicht brauche..

    ein weiterer vorschlag wäre einfach den IRFP150N mit einem Treiber zu nutzen... mal sehen..

    MfG
    ngb

    P.S.: mit welchem programm machst du diese schaltpläne ??

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    1. die Freilaufdiode schützt die Halbleiter vor induzierter Spannung und muss in offensichtlicher oder versteckter Form immer vorhanden sein, ob Du willst oder nicht.
    2. zum Ansteuern der MOSFETs braucht Du einen Treiber, der Strom liefern wie senken kann, nachlaufen wird da nichts, wenn Du nicht systematisch falsch steuerst.
    3. für eine PWM brauchst Du mehr Treiberleistung (Strom) als ein uC-Ausgang ihn liefern kann
    4. für Richtungsumkehr brauchst Du vier MOSFETs oder einen plus Relais.
    Das alles mag Dir nicht gefallen, wird die Technik aber nicht sonderlich interessieren. Ach ja, mit den 5V kommst Du u.U. auch nicht für alle Anforderungen aus.

  7. #7
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    1. Könnte es sein, dass der MOSFET eine freilaufdiode integriert hat ?
    2. das direkte ansteuern war ja auch nur ein test.. im schaltplan den PsiQ gepostet läuft die ansteuerung ja auch direkt..
    3. deshalb ja die idee mit dem BTS432 als treiber..
    4. eigentlich müssten 2 reichen oder ? so wie 2 relais, von denen nur eines aktiv sein kann und die dann verdreht an den motor angeschlossen sind..

    und wegen dem gefallen.... deshalb frage ich ja ob jemand ne idee hat.. und mir damit als grundlage die 5V erhalten bleibt..

    MfG
    ngb

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    #Das Programm zum zeichnen heißt "Eagle Layout Editor"
    kostenlose freeware ausgabe, mit einschränkungen, die man eigentlich als anfänger nicht bemerkt (einlagige platine, begrenzte maximalgröße..)
    http://www.cadsoft.de/download.htm

    #sowohl der buz11
    als auch der irl3803 haben eine integrierte freilaufiode,allerdings ist die langsamer als "optimal", da kann dir vorher schon der ic kaputtgehen.

    #Ein vorwärts rückwärts fahrtregler funktioniert nur mit 4 transistoren/mosfets, siehe Datenblatt hier,schaltplan weiter hinten:
    http://www2.produktinfo.conrad.com/d...ahrtregler.pdf

    alternativ nur volle pulle vorwärts rückwärts würde mit einem mosfet und einem umpolrelais gehen (und ner freilaufiode..)

    "Freilaufdiode"
    Bei induktiven Lasten wie spulen, oder motorwicklungen wird durch den stromfluß ein magnetfeld induziert.
    Wenn die stromzufuhr unterbrochen wird, entlädt sich das magnetfeld in umgedrehter richtung, die spule wird umgepolt. (Energieerhaltung)
    Weil aber der stromkreis unterbrochen wurde, steigt die spannung solange an, bis es zu einem übertritt kommen kann.. Hochspannungsfunken.
    So funktioniert auch die zündung am PKW.
    Diese umgepolte spannung kann dir leicht deinen ic und sonstige schaltungsteile zerstören.

    Die Freilaufiode wird so eingebaut, dass sie die umgepolte Spannung ableitet.
    Die Sannung steigt dann nur noch bis zur durchlasspannung der diode
    (ca 0,3 .. 0,7V je nach diodentyp) und entlädt sich dann "intern" über die diode.
    Die restliche Schaltung wird nicht mehr beeinflusst.
    Deswegen sollten auch an relaisspulen immer freilaufdioden verwendet werden.



    #PWM am IC
    Ich hab eine sitzheizungsregelung zusammengebastelt, welche mit pwm (670Hz) 2 mosfets ansteuert. über diese mosfets werden heizmatten angetaktet.

    Da ich logic-level-fets (durchschalten bei 5V) wie den irl3803 benutzt habe, konnte ich den mosfet direkt an den PIC-Prozessor setzen.
    aufgrund der niedrigen frequenz (eigentlich schon zu hoch für motoren)
    bleibt der stromfluß aus den pic ports (mit widerstand) unter 25mA welche die ports maximal können.
    Die mosfets werden trotzdem voll durchgeschaltet.
    Bei Bedarf müssen die Äusgänge jeweils mit 2 transistoren ergänzt werden, über welche das mosfet gate dann abwechselnd an high und low geschaltet wird.
    Somit muß der µC nur noch die transistoren ansteuern (kleiner strom), und nicht mehr den mosfet direkt.
    Die Stromproblematik ergibt sich daraus, dass bei 670Hz das gate (Kapazität wie kondensator) 670 mal pro sekunde geladen und entladen werden können muß.

    wenn du von 5 auf 6V gehst , ist alles viel einfacher
    dann kannst du den tle5205 benutzen, hast vorwärts, rückwärts freilaufdioden,kurzschluß, überlast, übertemp etc alles mit drin, und mußt die ports nur auf high und low setzen wie du willst..
    (es wäre sogar langsames pwm möglich..)

    für einen ic brauchst du sowieso stabile 5V, also brauchst du mehr als 5V
    ..eigentlich mehr als 6V ..

    warum bist du auf 5V begrenzt/fixiert?



    edit:
    Was für einen ic hastd du benutzt?
    Für ein sicheres abschalten bei ic-crash sollte immer ein pulldwon (oder up)
    widerstand eingebaut sein, welcher den mosfet/transistor ganz abschaltet,
    wenn kein steuersignal anliegt.
    GrußundTschüß \/
    ~Jürgen

  9. #9
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Gate bleibt voll

    Hey..

    erstmal allen einen schönen feiertag..
    ich hab mal einige der ideen umgesetzt und mir einige dioden, transistoren und den logic level mosfet IRLZ34N besorgt.
    der funktioniert von der idee her auch wunderbar..
    nur mein altes problem bleibt..
    wenn ich den mosfet an meinen atmega8 hänge (mit 100 Ohm dazwischen), läuft der motor nicht..
    setzte ich den pin auf "1" läuft der motor wunderbar an..
    setzte ich den port wieder auf "0" läuft der motor weiter, bis ich den conroller eingang am mosfet direkt mit Masse verbinde und so das gate leere..
    mein verdacht ist, dass der atmega den port nicht auf masse setzt sondern einfach auf gar nichts.. (wenn das geht), denn, wenn ich das richtig verstanden habe, ist das gate ja eine art kondensator und der scheint aufgeladen zu bleiben sprich keinen kontakt zu masse zu bekommen...

    Für jede Art von lösungsvorschlag oder tipp wäre ich sehr dankbar, da das ganze jetzt endlich ins wasser soll... (wenigstens ein erster test)

    das ist genau dasselbe problem das ich schon mit dem IRFP150N hatte und als ich dann zusätzlich den BTS432 einsetzte muss dieser das gate immer richtig geleert haben..

    MfG
    ngb

  10. #10
    Moderator Roboter Genie
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    Hi!
    Poste doch mal den Abschnitt deines Programmes, in dem du den Pin auf High bzw. Low legst. Kann ja sein das du den Pin auf Tri-State setzt statt auf Gnd (also Hochohmig statt 0V).
    Das ganze kann wunderbar mit 5V funktionieren, mit der H-Brücke aus RN-Wissen ist sogar schon ne Vorlage gegeben (http://www.roboternetz.de/wissen/ind...en_Ansteuerung Punkt Nummer 2). Dort einfach noch Logik Level N-MOS-FETs und P-MOS-FETs einsetzten und fertig ist die Laube!
    Als P-MOS-FET sollte ein IRF7416 (gibt's bei Reichelt) ausreichen, 35mOhm bei 4,5V Vgs...zwar nur für 2,8A Dauerstrom Spezifiziert, aber die kurze Anlaufphase sollte der gut wegstecken können.
    Wenn der N-FET auch im SO-8 Gehäuse untergebracht sein soll, würde ich hier den IRF7413 empfehlen.

    Aber bevor es mit den Transistoren weitergeht, Poste zuerst deinen Code bzw. den relevanten Abschnitt!

    MfG

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