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Thema: Probleme bei Basiswiderständen an H-Brücke

  1. #1
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    Böse Probleme bei Basiswiderständen an H-Brücke

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    Guten Abend,

    ich bin jetzt seit zwei Tagen am rummengen und bekomms einfach nicht hin mit meiner H-Brücke aus 4 NPN Transistoren und 4 Dioden einen kleinen Lenkmotor mit einer brauchbaren Stromstärke anzusteuern.
    Den Motor möchte ich mit 5V betreiben. Bei 5V will er 380mA haben.

    Als Transistoren kommt 4x der BC639 zum Einsatz, der einen maximalen Kollektorstrom von 1A erlaubt.

    Die Basiswiderstände habe ich folgendermaßen berechnet: hF ist irgendwas ab 63, also IB = 380mA / 63 = 6mA
    Damits gesättigt ist, das ganze mal 5, also IB=30mA

    Mein Atmel hat am Ausgang 5,3V -> Müssen also 5,3V-0,7V=4,6V am Basiswiderstand abfallen. R=U/I=4,6V/30mA=150 Ohm

    So, also 150Ohm reingepackt und scheiße.

    Betreibe ich einen Transistor alleine mit dem errechneten 150Ohm Widerstand funktioniert der Motor einwandfrei. Aber wenn ich die an der H-Brücke benutze bewegt der sich fast garnicht mehr.

    Nochmal zur H-Brücke: Ich hab schon gesehen, dass die eigentlich aus 2 NPN und 2 PNP Transistoren gebaut wird, aber ich versteh zum einen nicht wozu man die PNP Transistoren braucht und zum andern läuft meine Version mit "gegeineinandergepolten" LEDs einwandfrei.

    gruss michael

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Zitat Zitat von KingSauce Beitrag anzeigen
    Nochmal zur H-Brücke: Ich hab schon gesehen, dass die eigentlich aus 2 NPN und 2 PNP Transistoren gebaut wird, aber ich versteh zum einen nicht wozu man die PNP Transistoren braucht und zum andern läuft meine Version mit "gegeineinandergepolten" LEDs einwandfrei.
    Bitte bedenke, dass in einer H-Brücke die Basisspannung des oberen n-p-n Transistors höher als die auf dem Motor seien müsste, wenn auf dem Motor volle VCC benötigt wäre.

    Ohne deinen Schaltplan ist mir leider nicht alles klar.
    Geändert von PICture (12.03.2011 um 01:19 Uhr)
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
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    vielen dank schonmal zu der späten Stunde
    Aber was heißt höher? Bzw: Um wieviel höher soll dort die Spannung sein? Hab grad nochmal die Schaltung in Eagle zusammengekloppt, damit man sich besser verständigen kann.


    *edit*
    wenn ich jetzt doch noch 2 PNP transistoren benutze hab ich das Problem mit der benötigten höheren Spannung an dern oberen Transistoren demnach nicht, oder was?
    Geändert von KingSauce (12.03.2011 um 01:31 Uhr)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Prinzipiell ist die H-Brücke i.O., bloss an den Emittern von Q1 und Q2 wird die Spannung um Ube+R1*Ib, also sogar mehr als um 1V niedriger als auf dem entsprechenden Pin vom µC, was für den 5V Motor zu wenig seien könnte.

    Bei p-n-p Transistoren hat die Ube kein Einfluss auf Uce, und es gibt damit kein Problem mehr.

    Sie müssen natürlich invertiert gegen n-p-n gesteuert werden, also werden die Basis Q1 (p-n-p) vom Kollektor Q4 (n-p-n) und Basis Q2 (p-n-p) vom Kollektor Q3 (n-p-n) gesteuert.
    Geändert von PICture (12.03.2011 um 01:55 Uhr)
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  5. #5
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    ahh oke ich glaub ich tu verstehen.

    Jetzt erstmal ausschlafen und dann rechne (und probiere) ich da morgen nochmal weiter. Ich bedanke mich!

  6. #6
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    Zitat Zitat von KingSauce Beitrag anzeigen
    ahh oke ich glaub ich tu verstehen.

    Jetzt erstmal ausschlafen und dann rechne (und probiere) ich da morgen nochmal weiter. Ich bedanke mich!
    Das Problem bei Q1/2 wenn die Durchsteuern und Strom durch den Motor Fliest liegt an deren Emitter Motor Plus und diese Spannung wirkt der Basisspannung entgegen...regelt den Transistor ZU. Auf diese Art (Emitter Widerstand) realisiert man auch Konstandstrom Quellen b.z.w. Strombegrenzungen.....

    Gruß Richard
    Beim pnp passiert das nicht da er negativ angesteuert wird.

  7. #7
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    Als ich aufgestanden bin hatte mein PNP-Transistorendealer schon lange zu. Aber glücklicherweise hab ich noch zwei L298s in einem Sortierkistchen gefunden
    Da wird die Schaltung um einiges kompakter und ich muss mich um nichts mehr kümmern.
    Superteil ist das. Auf die Idee hätte ich eigentlich mal vorher kommen müssen. Da kann ich ja sogar Antrieb und Lenkung über das eine Teil laufen lassen. Auch wenn der L298 für die kleinen Dinger ja schon etwas überpowered ist Aber son bischen Freiheit nach oben ist ja immer gut. Falls er doch nochmal ein paar Dicke Schrittmotoren bekommt oder so.

    Hat zwar jetzt nichts mehr mit dem Thema zu tun, aber muss ich dem L298 schon irgendeinen Kühlkörper anbauen? Beide Motoren zusammen schlucken auf Vollast zusammen knapp über 1A. Volllast heißt: Antrieb wird festgehalten und voller Lenkausschlag.

  8. #8
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    Hallo!

    Weil du angeblich gerne, wie ich, anstatt diskutieren, experimentierst, würde ich dir empfehlen praktisch zu ermitteln, ob und wie gross ein Kühlkörper nötig ist. Für thermische Abläufe reicht praktisch eine Wartezeit um halbe Stunde aus. Wenn nach dieser Zeit sich ein Finger auf dem IC dauerhaft halten lässt, ist die Kühlung ausreichend. Das ganze sollte unter realistischen Bedingungen (z.B. zugedeckt) durchgeführt werden. Man fängt mit kleiner Belastung und steigt sie sehr langsam unter o.g. "Temperaturkontrolle" stufenweise bis zur maximaler.

    Viel Spass und Erfolg damit.
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  9. #9
    Benutzer Stammmitglied
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    Jau oke.
    Dazu werd ich dann mal meine Facharbeit wieder rauskramen, die aus einem A/D Wandler fürn USB und einer Auswertungssoftware besteht. Davon werd ich den Temperaturfühler an den L298 ranhängen und mir eine kleine Messkurve malen lassen. Schön das das Gerät jetzt auch mal wieder für nützlich ist. Das letzte Mal hab ichs vor ein paar Jahren für die Überwachung meiner Bananenzucht benutzt

    +edit+
    Zur Optimierung des Stresstestprogramms: Was zieht den meisten Strom? Ständig Gas geben und Lenken oder ganz schnell die Richtungen wechseln?

    #edit2#
    Na das war wohl doch nix mit meiner professionellen Temperaturnessung... Da werden irgendwelche komischen Spannungen induziert (hab das teil direkt am L298 Kühler festgeklammert) sodass total komische Temperaturen bzw Spannungswerte gemessen werden. Messe ich im 1s Takt springt das so stark zwischen 0 und 50 °C, dass mein Programm irgendwann garkeine Messwerte mehr anzeigt bis ich den Saft von der Kiste nehme. Werd ich das doch mit dem Finger abchecken
    Geändert von KingSauce (13.03.2011 um 02:27 Uhr)

  10. #10
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    Hallo!

    zu +edit+ : k.A.

    zu #edit# : Das ist ein gutes Beispiel für Unterschied zwischen Theorie und Praxis.
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