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Thema: Schaltungsproblem: Spannung bleibt nicht stabil

  1. #1

    Schaltungsproblem: Spannung bleibt nicht stabil

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    Hallo,
    ich habe ein kleines Problem bei dem ihr mir hoffentlich helfen könnt. Im Anhang findet ihr ein Prinzipschaltbild. Kurz ein paar Details dazu:

    Uv: Ist ein Schaltnetzteil ( max 40A ) eingestellt auf 11V.
    M: Ist ein Brushless RC Motor
    R1: Vorwiderstand (5 Ohm / 5W) Damit der nachfolgende Spannungsregler nicht alles alleine verbraten muss...
    LM1084: 5V Festspannungsregler
    RL: Meine Schaltung. Stromaufnahme konstant 800mA. Die gestrichelte Linie soll zeigen das die Schaltung über einen Motorregler die Drehzahl des Motors beeinflussen kann. Blockkondensatoren etc. habe ich in der Zeichnung weggelassen, sind aber in der Schaltung vorhanden.

    Mein Probem ist nun, wenn der Motor ordentlich auf Drehzahl kommt löst irgendwann die Spannungsüberwachung in meiner Schaltung aus und restetet den Controller. Das Resetsignal ist eindeutig zu messen. Deshalb habe ich ein paar Messungen angestellt die mich aber etwas verwirren...

    Normal.jpg
    Zu sehen sind die beiden Spannungen U1 und U2 wie sie im Schaltplan eingezeichnet sind. Der Motor steht. Die X Auflösung ist 2 [s]/div die Y Auflösung ist 1V/div

    Reset.jpg
    Zu sehen ist wie der Motor langsam anläuft. U1 sinkt langsam ab, U2 steigt etwas an. Bei dem makiertem Peak hat der Controller resetet was zur Folge hat, das der Motor nicht mehr angesteuert wird und ausläuft. Der Peak scheint wohl die Gegeninduktion der Spulen zu sein. Mich wundert nun warum ein Reset ausgelöst wird U2 scheint erst zu steigen um dann kurz vor dem Reset einen Peak nach unten zu machen ?!

    Überbrückt.jpg
    Hier habe ich den Widerstand R1 überbrückt. U1 entspricht damit der Spannung Uv. Ein Reset wird nicht ausgelöst die Schaltung arbeitet auf den ersten Blick einwandfrei. Jedoch steigen die 5V (U2) auf 6.5V an, wenn der Motor seine max Drehzahl hat, die Spannung U1 bricht gespiegelt ein ?!?! ( Was ist hier denn los ?! )

    Meine ungelösten Fragen sind deshalb:
    - Warum resettet der Controller ? U2 scheint ja immer zu steigen ?!
    - Warum klappts wenn R1 gebrückt wird ?
    - Ist es evt. keine gute Idee den Vorwiderstand vor dem Spannungsregler zu verwenden ? Ich nahm an es sei die einfachste Möglichkeit ein paar W ausserhalb des Reglers zu verbraten.
    - Warum sieht das Ergebnis im Bild "Überbrückt" so seltsam aus ?
    - Verfälscht das Schaltzteil evt. meine Messung ?

    Noch ein paar Details zur Messung selber. Das Oszi ist über die Steckdose geerdet. Bei allen Messungen habe ich als Massepotenzial den Masse Anschluss am Netzteil verwendet.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken _berbr_ckt.jpg   reset_739.jpg   normal.jpg   schaltung_212.jpg  

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Hallo JanNeustein,

    dein Prinzipschaltbild trägt nicht wirklich zum Verständnis bei.
    Ein großes M in einem Kreis, ist das das Meßgerät oder ein Motor?
    Bei einem Motor stellt es eher einen "normalen" Bürstenmotor dar, nicht den beschriebenen Brushless-Motor.

    An einem 5 Ohm Widerstand fallen bei 800mA ganze 4V ab. Von deinen 11V am Netzteil bleiben also noch 7V übrig. Dazu kommt der Motorstrom über die Zuleitungen, der sicher noch ein bißchen höher ist. Der 5V-Regler bekommt zuwenig und die Schaltung dahinter erst recht und das gibt einen Reset.

    Ich vermute einen Spannungsabfall an den verwendeten Leitungen, halt doch Spaßenshalber mal den Tastkopf an den GND des Controllers!

    Gruß, Michael

  3. #3
    Zitat Zitat von Michael
    Hallo JanNeustein,

    dein Prinzipschaltbild trägt nicht wirklich zum Verständnis bei.
    Ein großes M in einem Kreis, ist das das Meßgerät oder ein Motor?
    Bei einem Motor stellt es eher einen "normalen" Bürstenmotor dar, nicht den beschriebenen Brushless-Motor.
    Das ist der Motor. Ob Bürstenmotor oder nicht ist eigentlich unerheblich. Mit dem Messgerät messe ich die Spannungen U1 und U2, wie beschrieben.

    Zitat Zitat von Michael
    Hallo JanNeustein,
    An einem 5 Ohm Widerstand fallen bei 800mA ganze 4V ab. Von deinen 11V am Netzteil bleiben also noch 7V übrig.
    Genau das war die Idee.

    Zitat Zitat von Michael
    Dazu kommt der Motorstrom über die Zuleitungen, der sicher noch ein bißchen höher ist. Der 5V-Regler bekommt zuwenig und die Schaltung dahinter erst recht und das gibt einen Reset.
    Du meinst die Spannungsverluste an Vorwiderstand und Zuleitung sind so hoch das der Spannungsregler nicht mehr richtig arbeitet ?

    Zitat Zitat von Michael
    Ich vermute einen Spannungsabfall an den verwendeten Leitungen, halt doch Spaßenshalber mal den Tastkopf an den GND des Controllers!
    Gruß, Michael
    Ok, das mache ich.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Hallo JanNeustein,

    Du meinst die Spannungsverluste an Vorwiderstand und Zuleitung sind so hoch das der Spannungsregler nicht mehr richtig arbeitet ?
    ja, das ist eine meiner Vermutungen.

    Es könnte auch sein, daß das Schaltnetzteil Probleme mit der Art der Stromaufnahme des Motors hat, vielleicht überlagert sich hier die Motorfrequenz und die Netzteilfrequenz, was dessen Regelung aus dem Tritt bringt?
    Wie ist das Verhalten an einem Akku?

    Bei einer Stromaufnahme von 800mA im 5V Teil und 11V Eingang ist meines Erachtens ein Schaltnetzteil besser, stabiler, energiesparender als eine Linarregler (+Widerstand).

    Gruß, Michael

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