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Thema: H Bridge

  1. #1
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    H Bridge

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    Hi

    Plane gerade eine H Bridge, mit pwm für einen Roboter.
    Kann das so funktionieren?
    Q1 und Q2 sind p channel mosfets
    Q3 und Q4 sind n channel mosfets

    Das ganze soll dann Motoren ansteuern mit 12 Volt und ca. 8 Ampere.

    mfg
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken hbridge1.png  

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Das kann so funktionieren, der Teufel steckt jedoch im Detail, sprich Ansteuerung der Fet.
    Grüsse Hubert
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  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Hälfte der gezeigtn Teile kann man sogar noch weglassen: Die Mosfets haben schon dioden drin, die externen Dioden braucht man selten.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hab mit jetzt für Q1 und Q2 diese mosfets ausgesucht:
    http://shop.conrad.at/ce/de/product/162408/

    und für Q3 und Q3 diese:
    http://shop.conrad.at/ce/de/product/151334/

    achja, die mosfets sollen per pwm singnal von einem atmgea32 angesteuert werden. Die Dioden lasse ich weg.

    Kann ich dise mosfets dafür verwenden?

    mfg

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Der IRF5305 für Q1, Q3 und der BUZ11 für Q2, Q4
    In deinem Plan hast du Q3 und Q4 verkehrt drinnen, Drain Source vertauscht.
    In deinem ersten Posting hast du die Transistoren auch verkehrt beschrieben.
    Grüsse Hubert
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  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Für den N Fet würde ich lieber einen Logoclevel FET nehmen, z.B. IRLZ34 . Den könnte man noch direkt von µC aus ansteuern.
    Viel schneller als man es direkt (mit Widerstand) über den µC Port und den etwas kleineren Fets erreichen kann, sollte man das ohnehin nicht tun ohne ein HF mäßiges Layout und guter EMV maßnahmen.

    Wenn man die P Fets nur zum Drehrichtingswechsel schaltet, kann man die relativ langsam steuern und kann da mit einfachen Treibern (Transistor+Widerstand) auskommen. Der Typ ist dann relativ unkritisch.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Vielen Dank erstmal für die Antworten

    Hab die Ansteuerung jetzt doch ein bisschen größer dimensiniert
    mit folgenden Bauteilen:
    http://shop.conrad.at/ce/de/product/162399/

    http://shop.conrad.at/ce/de/product/162752/

    Hoffe diese Fets gehen auch.

    Aber wie dimensioniere ich die Kühlkörper für die Fets?
    Habe ja die °C/W gegeben aber wie komme ich damit auf die Kühlkörpergröße?
    z.B. diese: ? http://shop.conrad.at/ce/de/product/188018/

    mfg

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Für die dimensionierung der Kühlkörper muß man erst man die Verlustleistung abschätzen:
    Die Last soll 12 V 8 A sein, kurzzeitig mehr interessiert hier erst mal nicht.

    Bei 0.02 Ohm und 8 A gibt das ca. 0.16 V und 1,28 W wenn der FET leitet.
    Wenn die Diode leitet hat an eine Spannung von etwa 0,6 V und ein Leistung bis zu etwa 5 W.
    Die Schaltverluste hängen von der PWM Frequenz und Schaltzeit ab. Bei z.B. 10 kHz und 1 µs wären das etwa 1 % der Leistung also rund 1 W.

    Die größte Leistung hätte man für die funktiona als Diode. Das sollte aber auch kaum mehr als die Hälfte der Zeit vorkommen, und nur dann, wenn man die P Fets nicht im PWM takt mit schaltet.

    Für den P Fet kann man also mit rund 3 W rechen, höchtens vielleicht 5 W.
    Für den N Fet sollte man auf höchstens 1 W (Leitung) + 1 W(Schaltverluste) kommen, also 2 W.
    Das sind Leistungen deutlich unter dem maximalwert der FETs, sollte also gut gehen, und den internen Wärmewiderstand kann man auch vernachlässigen.
    Wenn man den FETs etwa 60 grad Temperaturerhöhung zumuten will, sollte der Kühlkörper höchstens etwa 20 K/W für den P FET bzw 30 K/W für den N FET haben. Etwas größer schadet beim Kühlkörper aber nicht.

    Wenn man einen gemeinsamen Kühlkörper nimmt, muß man nur mit der Leistung von 2 der Transistoren rechnen, die anderen sind ja dann jeweils aus. Auch sollte der ungünstigste Fall dann nicht gleichzeitig auftreten. Da sollte also alles bis etwa 15 K/W gehen.

    Der Vorgeschlagene Kühlkörper aus dem Link ist da schon reichlich groß. und alle 4 Transistoren lassen sich da schwer dran montieren.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Vielen Dank

    Mosfets sind gestern bei mir angekommen, habs grad eben mal auf nem Steckbrett aufgebaut, funktioniert PERFEKT.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Gratuliere zum Erfolg! Wie ist denn die Ansteuerung der Brücke vom
    Microcontroller aus gelöst worden? VG Micha

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