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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : L298N - Spannungseinbruch beim Schalten von einem Elektromagnet an 5V(Vs)


etechnik
20.03.2013, 11:07
Hallo,

ich habe wahrscheinlich ein einfaches Problem aber kann das leider nicht lösen.

Ich habe ein L298N mit dem zwei Elektromagnete(OUT1-2,OUT3-4) angesteuert werden. Das Schalten erfolgt natürlich statisch(ohne PWM). Das Bauteil wurde zweckentfremdend; Elektromagnete anstatt Motoren :-).
Die Versorgungsspannung für Magnete ist 24V(5A). Der Elektromagnet hat einen Innenwiderstand von 17,5Ohm und wird lediglich 40ms angesteuert. Die Versorgungsspannung für Atmega128 und L298N wird mit einem separaten Netzteil(5V,3A) vorgenommen, wobei GNDs von 24V und 5V zusammengeführt sind. Für alle Spannungsversorgungen und Chips sind genügend Elkos(2200uF) und Kerkos(100nF) eingebaut.

Das Problem: Beim Schalten vom L298N bricht die 5V(Vs) Versorgungsspannung auf 3,75V. Die Vss(Elektromagnet) hat ein Peak auf 25V und danach pendelt er sich auf 21V.

Ich habe jetzt die Schaltung nicht gepostet, da sie einen einfachen Aufbau hat.

Wie ist dieser Spannungseinbruch zu erklären? Wie kann man ihn verhindern? Danke.
PICture
20.03.2013, 11:29
Hallo!

Auf die schnelle fallen mir nur möglich zu hochohmige (dünne) Leitungen an (vor allem GND). ;)
cb2sn43
20.03.2013, 11:40
Hallo,

Du solltest Dir mal das Datasheet von dem el. Magneten genau ansehen. Die meisten Magneten benötigen einen sehr hohen Anlaufstrom und ja, zu dünne Leitungen würden den Effekt verstärken. Man redet in dem Zusammenhang auf von der Gegen-EMK (EMK Elektromotorische Kraft)
etechnik
20.03.2013, 12:32
Hallo,

mein Problem zusätzlich ist, dass im Datenblatt relativ wenig steht(Arbeitsstrom 24V/0.19A) und Anschlüsse. Das war's leider. Nicht so professionell.
Das mit dem hohen Anlaufstrom ist mir auch in den Gedanken gekommen. Wie kann man das verhindern? Ein NTC in Reihe vielleicht?
markusj
20.03.2013, 12:53
Hast du irgendwo einen Kurzschluss in der Schaltung?
etechnik
20.03.2013, 13:09
Ein Kurzschluss ist definitiv ausgeschlossen da ich diese Platine seit 3-4 Jahren einsetze. Anstelle Schrittmotoren sind jetzt Magnete dran.
Was meint ihr zum NTC Einstrombegrenzer?
ichbinsisyphos
20.03.2013, 13:42
Schaltplan oder Foto? Laut deiner Beschreibung sollte das 5V/3A-Netzteil doch kaum belastet werden?
etechnik
20.03.2013, 14:55
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Schaltplan(zwar schwierig zu lesen) und Ein-und Ausschaltvorgang habe ich angehängt.
BMS
20.03.2013, 15:17
Hallo,
da sich die 5V-Versorgung nach ca. 15ms auf 3,9V einpendelt und dann zeitweise konstant bleibt , ist das hier ein Zeichen für ein eher Ohmsches Problem, also Spannungsabfall an z.B. Leiterbahnen. Ich vermute, dass durch den Stromfluss von Sense-/GND-Leitung des L298 zur Spannungsversorgung dieser Spannungsabfall zustande kommt. Abhilfe könnte sternförmige Verdrahtung (nachträglich meist nicht so einfach) oder zumindest Auflöten von z.B. Kupferdrähten an der GND-Leitung, um diese niederohmiger zu machen.
Dein Messergebnis ist im Moment sicher auch davon abhängig, an welcher Stelle du deine Oszilloskop-Masse mit deiner Schaltungsmasse verbindest (direkt an Spannungsversorgung oder z.B. direkt am L298 ). Stichwort Bezugspunkte ;)
Du kannst auch den Spannungsabfall zwischen L298-Masse und Versorgungsmasse direkt an der Leiterbahn messen...
Grüße, Bernhard
cb2sn43
20.03.2013, 17:23
Hallo,

da die Messung je nach Messpunkt unterschiedlich sein kann, siehe Nachricht von BMS würde ich vorschlagen, Du lötest einen Elko von 4700uF direkt über den IC. Das sollte als Puffer ausreichen und man kann somit bestätigen, dass ein ohmsches Problem vorliegt.
Frage, wie gut ist Dein Netzteil? und hast Du Informationen, wie groß der Strom der el. Motoren war, die Du vorher an der Schaltung hattest?
Mich irritiert, das sich die Spannung nicht wieder auf 5V einpendelt, d.h. ist irgendwo ein Spannungsabfall. Vorschlag. Fang an der Quelle an zu messen, Schritt für Schritt bis zum IC, dann sollte irgendwo der Spannungsabfall sichtbat werden.
Klebwax
20.03.2013, 18:38
Du solltest Dir mal das Datasheet von dem el. Magneten genau ansehen. Die meisten Magneten benötigen einen sehr hohen Anlaufstrom und ja, zu dünne Leitungen würden den Effekt verstärken. Man redet in dem Zusammenhang auf von der Gegen-EMK (EMK Elektromotorische Kraft)

Warum sollte das so sein? Ein Magnet ist eine Induktivität. Wenn man die einschaltet, steigt der Strom langsam an. Der Maximalstrom entspricht dem Strom, der durch den Wicklungswiderstand bestimmt ist. An der roten Kurve in Beitrag 8 ist das gut zu erkennen.

Eine "Gegen-EMK" gibt es bei einem Magneten nicht.

MfG Klebwax