h-brücke: strom über highside fet messen

[Mac Gyver]

hi

nachdem ich 2 tage wiki und forum durchforstet habe habe ich eine (hoffentlich) brauchbare schaltung für meine h-brücke zusammen.

ums kurz zu machen ich habe lowside buz11 und highside irf5305. lowside pulse ich mit pwm-highside bleibt durchgesteuert und fungiert gleichzeitig als shunt.

spannung habe ich einmal geregelt 5v für µC und ungeregelt etwa 12-14v betriebspannung für die h-brücke. masse wird gemeinsam genutzt

so nun mein problem: ich möchte über den beiden highside fets den strom messen. ich dachte an einen diffamp der mir eine spannung liefert die ich dann mit dem adc eines atmega 8 auslesen kann. das heisst in einem fenster von 0-2,56v(interne ref) liegt.

leider kenne ich mich mit opamps nicht so wirklich aus und bräuchte daher etwas hilfe bei der typensuche. nach dem was ich gelesen habe brauchen opamps eine sym versorgungsspannung. stimmt das? würde mir den aufwand mit inverter nämlich gerne ersparen.

bevor ichs vergesse: ich hätte gern nen 2fach oder 4fach opamp (brauche 2 h-brücken)

mfg

[BASTIUniversal]

Hi!
Eine einfachere Alternative wäre z.B. ein fertiger Baustein ala MAX471/472 bzw. deren Nachfolger MAX4069...72?

MfG
Basti

[Mac Gyver]

sieht nett aus allerdings möchte ich eigentlich weitere widerstände in der schaltung vermeiden. ausserdem (und das ist das grössere prob) mag das ding nur 3A und die brücke ist für bis zu 30A ausgelegt.

mfg

[fumir]

wie ich das sehe, wirst du um nen widerstand schwerlich drum rum kommen.
du kannst zwar die spannung über dem fet bestimmen (wie auch immer) aber da du nicht weist, welchen widerstand der fet gerade hat, kannst du daraus nicht auf den strom durch den fet zurückschliesen.

naja, man könnte vielleicht das magnetfeld messen, das der strom durch eine der leitungen erzeugt. das funktioniert im prinzip ohne zusätzlichen widerstand. ist aber in der praxis sicher viel zu aufwendig. recherchier doch mal, wie die sogenannten stromzangen (messtechnik, zubehör zu digitalmultimeter) funktionieren. vielleicht kann man das im kleinen nachbauen.

[Mac Gyver]

doch von dnen oberen fets weis ich den widerstand (rdson:0.06ohm) da sie ja offen bleiben und nur die unteren gepulst werden. oder ist der widerstand so stark schwankend?

mfg

[avion23]

Der Widerstand schwankt
mit der Exemplarstreuung
mit der Erwämung

Du könntest das Problem aber weitgehend mittels kalibrierung lösen, d.h. mit einem bekannten Messwert vergleichen.

[Mac Gyver]

mit ner kalibrierung kann ich leben-das ganze muss sowieso nciht auf millampere genau gehn es ist nur um überstrom oder drehmoment zu begrenzen.

mein problem ist nun der opamp gibt es irgendeinen wald und wiesen typ den man für soetwas verwenden kann?

mfg

[Mac Gyver]

so ich hab jetzt noch einiges gefunden und gelsesen allerdings wirft das mehr fragen auf als es beantwortet.

kann ich bei einem diffamp eine spannungsdifferenz messen wenn sich die zu messenden potentiale ausserhalb der betriebsspannung befinden?

also:
gnd: 0v
vcc: +5v

Ue-: +12v
Ue+: +13v

Ua: +2v

geht das? wenn ja mit welchem opamp? nach möglichkeit als dual oder quad erhältlich

mfg

[avion23]

IMHO dürfen sich die Eingangssignale des Opamps nur im Betriebsspannungsbereich befinden.

Du benötigst einen Differenzverstärker:
https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Operationsverst%C3%A4rker#Differenzverst.C3.A4rker
Oder einen Instrumentenverstärker. Welchen genau du nehmen sollst, kann ich dir nicht sagen. Schau erst bei den standard opamps, z.b. lm358. Dann überlegst du dir, welche spezielle Anforderungen du hast, z.B: kurschlussfest, Eingangsimpedanz, Geschwindigkeit, railtorail. Alles ohne Gewähr :/

[Mac Gyver]

ich dachte immer ein diffamp ist nur ein speziell geschaltener opamp? oder ist das ein eigenes bauteil?

dürfen bei einem diffamp die pegel die versorgungsspannung überschreiten? die ausgangsspannung soll natürlich im bereich der versorgungsspannung bleiben.

mfg

[fumir]

doch von dnen oberen fets weis ich den widerstand (rdson:0.06ohm) da sie ja offen bleiben und nur die unteren gepulst werden. oder ist der widerstand so stark schwankend?

mfg

rdson schwankt wahrscheinlich (neben temperatur und bauteilstreuung) auch mit dem laststrom!
mit steigender temperatur wird der widerstand vermutlich kleiner (oder?) und damit wird dann ein geringerer strom ermiitelt, als tatsächlich durchfliest. keine gute idee, bei nem transistor der vor überlastung geschützt werden soll.
wäre es nicht am einfachsten nen temperatursensor am transistor anzubringen? wenn stromspitzen auftreten, die über dem max peakstrom des fet liegen, wird deine strommess/begrenzungsschaltung vermutlich ohnehin nicht schnell genug sein, um den fet zu schützen.

die drain-source-strecke ist letztlich ein halbleitermaterial und damit recht ungeeignet als widerstand zur bestimmung des durchgangsstroms.

aber grau ist alle theorie - versuchs ruhig. bin gespannt was dabei raus kommt.

[Volker-01]

Hallo,

nur kurz zur Info: Es gibt von der Fa. Allegro auch Current Sesnors, die über den HAL-Effekt dden Strom messen. Ich nutze diese, wenn es um Ströme von ca. 30...50A geht.


Vorteile:

- Die Galvanische Trennung zwischen der Messstelle und der Auswerteelektronik.

- Messsung hoher Ströme bei geringen Verlusten


Nachteile:

- relativ schwer zu bekommen ausser als Muster

- die Genauigkeit ist meist nicht so gut wie bei Spannungsmessungen über Widerstände


Gruß, Volker

[shaun]

He, die Dinger gibt's bei Farnell (ACS750-Serie) für knappe 6 Euro, was soll daran schwer zu bekommen sein? Ich habe einen für 50A im Einsatz, um ein Stromprofil eines Motors, der einen kleinen Lift betreibt, aufzunehmen. Der Mechaniker erhofft sich dadurch vorzeitige Verschleisserkennung. Läuft gut das Ding, durch die gar nicht mal so kleine Bandbreite kommen einem eine ganze Menge Ideen beim Lesen des Datenblattes.

[Volker-01]

Ok, hab sie vor ca. 1 1/2 Jahren gebraucht. Da hab ich die noch net so einfach bekommen. Werde in den nächsten Wochen allerdings wider einen Verbauen. Da kann ich dann ja mal bei Farnell rein schaun. Aber ich muss sowieso bei DigiKey bestellen. Da kann ich die dann gleich mitbestellen. Bei den Ideen muss ich dir zustimmen. die neuen Typen können soweit ich weis bis etwa 80kHz Bandbreite. Das ist wirkluch nicht zu verachten. Bei den Bipolaren Typen muss man allerdings acht geben, wegen der Restmagnetisierung der Materialien und der daraus erfolgenden Hysterese. die kann man nämlich keinesfalls irgendwie Rausrechnen oder wegeichen.

Grruß, Volker

[fumir]

die acs750 sind echt cool! muss man sich unbedingt merken, dass es so was gibt :-)