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Thema: Motor Treiber Stufe für den Mikrocontroller

  1. #25
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo Mick,

    Die Transistoren werden, wie schon oben erwähnt, durch antiserielle Zenerdioden geschützt. Der Grund dafür steht
    auch weiter oben im Thread. Die Praktische Erprobung hat gezeigt, dass das gut funktioniert.

    An Transistoren verwende ich bc557 und bc238, weil sie gerade vorhanden waren. Welche Bauteiltypen in der
    Simulation verwendet wurden, hängt davon ab, was an Modellen schnell zu finden war. So läuft es nun mal in der
    Praxis ab. Jedenfalls schalten sie den vorhandenen Motor unter Last.

    Transistoren mit besonders niederer Sättigungsspannung nimmt man, wenn es nötig ist. Dann können sie bei niedriger
    Betriebsspannung geraderzu Wunder bewirken.

    grüsse,
    vohopri

  2. #26
    RN-Premium User Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Gratulation zur erfolgreicher Entwicklung !

    Zitat Zitat von vohopri Beitrag anzeigen
    Transistoren mit besonders niederer Sättigungsspannung nimmt man, wenn es nötig ist. Dann können sie bei niedriger Betriebsspannung geraderzu Wunder bewirken.
    Das kann ich nach meinen Experimenten mit "solar perpetuum mobile" nur bestätigen.
    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 es ist, aber nie warum, weil jede Sinnsuche sinnlos ist. Von Idee zum Gerät ist nur Basteln. Helfen ist klare Fragen kurz beantworten.http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8Danke!

  3. #27
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo,

    danke für die freundliche Rückmeldung.

    Jetzt habe ich eine ganz einfache Webseite in den Controller geladen. Weil das Controllerboard über seinen enc28j60 am LAN hängt und in diesem LAN ein WLAN Switch eingebunden ist, ist die Motor Steuerung über Tablet PC damit auch schon fertig. Das Controllerboard ist hier beschrieben:
    http://www.roboternetz.de/community/...d-mit-Ethernet

    Zum Einschalten kommt diese Anzeige:


    Und zum Ausschalten diese:


    Kein Kabel, kein Bluetooth, keine serielle Schnittstelle, kein besonderer Bus, kein eigenes Protokoll, keine App.

    WLAN, So einfach geht das heute.

    grüsse,
    vohopri

  4. #28
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo,

    jetzt hab ich noch ein Layout für ein Funktionsmuster gemalt: Diesmal schulmässig und nicht Platz sparend. Dieses Layout werde ich zunächst im Manhattan Style zu Messzwecken, zu Bauteilvergleiche und zum redimensionieren zusammenlöten. So kann man leicht Bauteile austauschen und Leitungen öffnen, ohne die Drähte zu kürzen.



    ghrüsse,
    vohopri

  5. #29
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo,

    jetzt ist mir noch eine Idee in die Quere gekommen: man könnte die Pegel auch ganz klassisch durch Spannungsteiler anpassen. Das folgende ist dabei raus gekommen.



    Auch nicht übel. Wie man sieht, verliert man beim Spannungsteiler etwas Anstieg in der Kennlinie gegenüber einer Lösung mit Z-Diode oder Ähnlichem.
    Hier mit Darlingtons in der Schaltstufe nachhelfen zu wollen, wäre NICHT sinnvoll. Das kann man eventuell bei einer Liearendstufe machen, bei einer Schaltstufe vergrössert man damit unnötigerweise die Sättigungsspannung. Bei 5V Betriebsspannung tut das weh.

    grüsse,
    Vohopri

  6. #30
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo,

    wenn schon nachhelfen, dann besser mit einer Vorverstärkerstufe:



    Auch diese Variante wurde gründlich getestet. Sie funktioniert gut.


    grüsse,
    vohopri

  7. #31
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo,

    jetzt hab ich mir die rechnerischen Zusammenhänge in der Schaltung zusammen gesucht und nach dimensioniert:



    Dabei ging es um sicheres Vermeiden eines shoot through, um Kurzschlussfestigkeit und um sicheres Übersteuern (sättigen) der Schalttransistoren an der Schaltschwelle. Damit hab ich eine begründbare Dimensionierung, die auf mehr, als auf Intuition, Experimentieren und dem gerade verfügbaren Inhalt der Bastelkiste beruht.

    Als nächstes ist das Einkaufen von Widerständen angesagt.

    grüsse,
    vohopri

  8. #32
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo,

    meine Berechnungen sehen wie folgt aus:

    Dimensionierungsrechnungen Motorbrücke mit Vorstufe
    Für die Brückenstufen
    =====================
    Ziel: stromlos im Übernahmepunkt
    Ue = 2.5 V
    Lt Datenblättern Ub ca 0.5 V
    Ut ca 0.5 V (Spannung Teiler)
    Vt = Ut / Ue
    Vt ca 0.2 (Verhältnis SpannungsTeiler)
    Ziel: Kurzschlussfestigkeit
    Ubat = 5 V
    Usat = .1 V lt Datenblatt bei geringem Strom der Vorstufe
    Ue = Ubat - 2 * Usat
    Ue = 4.8 V
    B = 460 lt Datenblättern
    Ub = 0.8 V lt Datenblatt vorsichtige Annahme für den Bereich
    Kurzschlussstrom
    Ic ca 80 mA
    Ib = Ic / B
    Ib ca 174 µA
    Ut ca 960 mV
    Utb ca 160 mV
    Innenwiderstand Spannungsteiler
    Rti = Utb / Ib
    Rti ca 920 Ohm
    Rp / (Rp + Rs) = 0.2
    Rs = 4 * Rp
    Rti = Rs * Rp / (Rs + Rp)
    Rti = Rp * 0.8
    Rp = 1053 / 0.8 = 1316 Ohm ~>1k5
    Rp = 1k5
    ========
    Rs = 5265 ~> 5k6
    Rs 5K6
    ======
    Vt = 0,211
    ----------
    Ut = 1,014 V
    Utb = 214 mV
    Rti = 1183 Ohm
    Ib = 181 µA
    Ic = 83 mA
    ==========
    das ist kurzschlussfest
    =======================
    Ue = 2.5 V
    Ub = 528 mV
    ===========
    das ist stromlos
    ================
    Rges = 7k1
    It = 0.4 mA
    2 * It = 0.8 mA
    Ziel: Normalbetrieb in Sättigung
    Imot = 10 mA
    Ic = 10 mA
    B = 180
    Ibsoll = 55.6 µA
    Ue = 4.8 V
    Ut = 1.014 V
    Ub = 0.7 V
    Utb = 0.314 V
    Rti = 1183 Ohm
    Ibist = 265 µA
    Ü = Iist / Isoll
    Ü = 4.8
    =======
    das ist ausreichend gesättigt
    =============================
    Für die Vorstufe
    ================
    Ziel: Ausreichende Aussteuerung an der Schaltschwelle
    Usat = 0.2 V
    Rc = 5k6
    Ubnext = 0.7 V
    Urc = 4.1
    Irc = 732 µA
    B = 180
    Ib = 4.1 µA
    Ü = 10
    Ibü = 41 µA
    Ue = 3.7 V
    Vt ca 0.20
    Ut ca 0.740 V
    Utb = 40 mV
    Rti = 976 Ohm
    Rti = 0.8 * Rp
    Rp = Rti / 0.8
    Rp = 1220 ~>1k2
    Rp = 1k2
    ========
    Rs = 4880 ~>4k7
    Rs = 4k7
    ========
    Vt = 0.203
    Ue = 3.7 V
    Ut = 751 mV
    Utb = 51 mV
    Rti = 956 Ohm
    Ib = 53 µA
    Ü = 13
    ======
    das ist ausreichend gesättigt
    =============================

    Ziel: stromlos im Übernahmepunkt
    Ue = 2.5 V
    Lt Datenblättern Ub ca 0.5 V
    Ub = 508 mV
    ============
    das ist stromlos
    ================
    Rges = 5k9
    It = 0.4 mA
    2 * It = 0.8 mA
    Strom durch Z-diode 2 * 6.8 antiparallel ist nicht messbar

    grüsse,
    vohopri

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