H-Brücke mit 2 getrennten Pegeln

**Geistesblitz** · 07.11.2012, 23:16

Ich hab mir letztens einen kleinen H-Brücken-IC zerschossen als ich versucht hab, die Versorgungsspannung unabhängig von der Logikspannung zu lassen. Anscheinend ist es nicht so toll, wenn die Eingänge keinen definierten Pegel bekommen (Logik abgeschaltet), aber am Spannungseingang immernoch die Versorgung hängt (->Kurzschluss). Nun ist die Frage, ob es reicht, an alle Eingänge bzw. nur die unteren Eingänge Pulldown-Wderstände einzubauen. Gnd ist schließlich für alle Spannungen derselbe Pegel (soweit verbunden) und somit dürfte die Brücke dann auf jeden Fall schließen, wenn von den eigentlichen Signalleitungen nix kommt. Ich frag lieber nochmal nach, bevor der nächste IC hops geht.

Ansonsten, was ist eigentlich, wenn sich die Versorgungsspannung stark von der Logikspannung unterscheidet? Die unteren beiden Mosfets reagieren ja auf Spannungsdifferenzen zu Gnd, das ist dann ja nicht weiter wild, aber aber die oberen beiden Mosfets reagieren auf die Spannungsdifferenz gegenüber der Versorgungsspannung. Kann es dann passieren, dass die Spannungsdifferenz zwischen der Versorgungsspannung und dem Logik-High die Transistoren schon durchschalten lässt? Wenn ich zB. 5V Versorgung nehm und 5V Logik, dann sind die Pegel definiert (High -> 5V gegenüber 5V -> keine Spannungsdifferenz, Low -> 0V gegenüber 5V -> negative Spannungsdifferenz), aber wenn ich beispielsweise 10V Versorgung nehm und 5V Logik, dann ist das nicht mehr so eindeutig (High -> 5V gegenüber 10V -> negative Spannungsdifferenz, Low -> 0V gegenüber 10V -> auch negative Spannungsdifferenz). Muss ich dafür die Schaltung umbauen oder sind meine Bedenken einfach falsch?

**HeXPloreR** · 08.11.2012, 08:44

Ja, da kommz es wohl drauf an welche H-Brücke Du benutzt. es gibt welche mit Freilaufdioiden und sogar das gleiche Modell mal ohne. Welche das waren kann ich jetzt grade nicht mehr sagen, aber es gibt diese Merkwürdigkeit. L293D z.B heißt, glaub ich, der der welche hat. L293 hat wieder keine. Da müsste man dann zusaätzlich welche verbauen.

Versorgungssapnnung sollte getrennt gemacht werden können(10V Motoren; 5V Logik). Und es sollte auch nicht schaden wenn man die Logikspannung abschaltet, da dann normalerweise das IC dann nur abschaltet, also die Motoren bremsen.

Also das ist das was ich so allgemein darüber weiß.

**Geistesblitz** · 08.11.2012, 09:26

Welchen IC ich genau mein kannst du doch eigentlich im Link sehen, den ich im Startpost gesetzt hab. Laut Datenblatt hat der Freilaufdioden. Der erste IC ist sofort durchgeraucht, als ich versucht hab, eine externe Spannung anzulegen (Logikspannung war abgeschaltet).

**ranke** · 08.11.2012, 14:10

Undefinierte Spannungspegel sind generell eine Gefahr. Beim angegebenen IC sind die Eingänge (MOSFET) sehr hochohmig, da reicht eine aufgeschnappte Brummspannung und der Transistor schaltet durch. Das betrifft besonders nicht angeschlossene Leitungen. Wenn die Leitungen an einem (nicht mit Betriebsspannung versorgten) MC hängen und die Masseleitungen verbunden sind, scheint mir das nicht ganz so kritisch zu sein (zumindest hätte ich da kein Problem erwartet).
Zur höheren Betriebsspannung:
der Highside wird leitend, wenn das Gatepotential ein paar Volt unter die positive Betriebsspannung sinkt. Das bedeutet, dass bei einer 5V Logik nicht mehr als etwa 7 V Motorspannung möglich sind, ansonsten ist der Highside nicht mehr zu sperren. Mit einem zusätzlichen npn-Bipolartransistor und zwei Widerständen wäre die Pegelanpassung für höhere Spannungen machbar (Highside-Gate über Widerstand an Motorplus und gleichzeitig an Kollektor des Transistors. Emitter an Masse, Basis über Widerstand an Logikeingang, das Ganze invertiert). Die vorgeschlagene Pegelanpassung ist von den Schaltzeiten nicht ganz optimal, PWM sollte man deshalb besser mit dem Lowside machen.

**Geistesblitz** · 08.11.2012, 14:58

Zitat von ranke

Undefinierte Spannungspegel sind generell eine Gefahr. Beim angegebenen IC sind die Eingänge (MOSFET) sehr hochohmig, da reicht eine aufgeschnappte Brummspannung und der Transistor schaltet durch. Das betrifft besonders nicht angeschlossene Leitungen. Wenn die Leitungen an einem (nicht mit Betriebsspannung versorgten) MC hängen und die Masseleitungen verbunden sind, scheint mir das nicht ganz so kritisch zu sein (zumindest hätte ich da kein Problem erwartet).

Ah, ok, also wie vermutet. Komischerweise war ein µC angeschlossen, nur halt seine Versorgungsspannung abgeschaltet. Ich werds wohl doch mal mit den Pull-Down-Widerständen versuchen, vielleicht gehts ja dann.

Zitat von ranke

Zur höheren Betriebsspannung:
der Highside wird leitend, wenn das Gatepotential ein paar Volt unter die positive Betriebsspannung sinkt. Das bedeutet, dass bei einer 5V Logik nicht mehr als etwa 7 V Motorspannung möglich sind, ansonsten ist der Highside nicht mehr zu sperren. Mit einem zusätzlichen npn-Bipolartransistor und zwei Widerständen wäre die Pegelanpassung für höhere Spannungen machbar (Highside-Gate über Widerstand an Motorplus und gleichzeitig an Kollektor des Transistors. Emitter an Masse, Basis über Widerstand an Logikeingang, das Ganze invertiert). Die vorgeschlagene Pegelanpassung ist von den Schaltzeiten nicht ganz optimal, PWM sollte man deshalb besser mit dem Lowside machen.

Ok, auch hier wie vermutet. Naja, ich wollte die H-Brücke eh für eine eigene Servoelektronik verwenden, da werden wohl nicht über 6-7V für den Motor gebraucht. Wär auch ein wenig ungünstig, da ich die linken und die rechten Eingänge jeweils verbunden hab, wobei ich auf einer Seite die Richtung umstellen kann und auf die andere die PWM gebe. Ist ganz praktisch, dass unten n-Kanal und oben p-Kanal-Mosfets verbaut sind, so braucht man keinen extra Inverter. So ist dann bei High oder Low jeweils ein Transistor auf der jeweiligen Seite durchgeschaltet und der andere gesperrt.

Zwar gehört das nicht mehr zum Thema, aber wo finde ich Spannungsregler in SMD, die auch aus 6V oder gar weniger noch 5V machen können? Bzw. wonach muss ich dafür suchen?