Analoges +- 5 Volt Signal auf 16 Volt verstärken?

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11.03.2009, 19:00
manu418

Analoges +- 5 Volt Signal auf 16 Volt verstärken?

Hallo,
ich bin neu hier und habe gleich eine Frage:
Ich baue gerade einen kleinen Roboterarm. Bisher hane ich Servos für die Gelenke genutzt, habe aber schnell gemerkt, dass sich die Billigservos von Conrad auf keinen Fall für das erste und zweite (untere) Gelenk eignen. Darauf habe ich mir einen 12 Volt Getriebemotor mit ca. 5,4 Nm Drehmoment gekauft. Ich hab mir halt gedacht, es wäre kein Problem, diesen (natürlich mit Verstärkung über Leistungstransistoren) mit einer normalen Servoelektronik (ich meine die Elektronik im Servo) anzusteuern. Dazu mache ich den Poti aus dem normalen Servo an die Achse des Getriebemotors und die beiden Anschlüsse für den kleinen Motor des normalen Servos einfach über eine Verstärkung an den Getriebemotor. Dann müsste ich über einen Servotester den Getriebemotor steuern können. Okay, soweit, so gut. Das scheint auch zu klappen bis auf die Tatsache, dass der Getriebemotor nur mit 5 Volt anzusteuern ist und dadurch schwächer und langsamer ist. Ich habe das ganze über zwei einfache Push-Pull-Treiber realisiert. Die Transistoren schalten aber immer nur 5 Volt von den "angebotenen" 16 Volt auf den Getriebemotor durch!
Warum? Kann mir jemand da helfen? :cry:
11.03.2009, 19:18
Hubert.G

Wenn du deine Schaltung auch hier hereinstellst wird es schon möglich sein dir zu helfen.
12.03.2009, 06:02
manu418

Hallo,
entschuldigung für die dumme Frage, ich habe schon versucht, den vereinfachten Schaltplan auf Word zu posten, weiß aber nicht wie das geht. Kann mir das vielleicht jemand erklären?
12.03.2009, 08:08
Herkulase

warum machst du nicht einfach einen screenshot? oder meinst du so nen ASCII Plan?
12.03.2009, 09:02
Hubert.G

Du darfst nicht die "Kurz Antwort" verwenden sondern links untern den Button "antwort erstellen"
Dort kannst du dann Attachements anhängen oder Bilder einfügen usw.
12.03.2009, 14:30
PICture

Hallo!

Ich benutze immer "Kurz Antwort" jedoch vor dem Abschicken "Vorschau", was mich automatisch in "Antwort erstellen" leitet. Scheinbar ist nicht der Anfang, sondern "Vorschau" notwendig um irgendwas anhängen zu können.

MfG
12.03.2009, 14:42
manu418

Liste der Anhänge anzeigen (Anzahl: 1)

Hallo,
danke für den Tipp. Ich habe nicht die Kurzantwort genommen, ich habe "Attachment hinzufügen" übersehen. Hier also der vereinfachte Plan (ich habe der einfachheit halber auf die Widerstände verzichtet):
12.03.2009, 14:48
Hubert.G

Ganz klar ist mir deine Schaltung nicht, vielleicht auch wegen der Vereinfachung. Allerding ist sicher das du die Transistoren tauschen musst, also PNP nach oben, NPN nach unten.
12.03.2009, 15:08
manu418

Hallo,
genauso wie du es beschreibst, habe ich es schon probiert, es hat aber nicht geklappt, im Gegenteil, es gab einen Kurzschluss. Die Transistoren wurden ohne Getriebemotor nach ein paar Sekunden heiß!
MFG
Manuel
12.03.2009, 15:22
Hubert.G

Dann ist deine Servoelektronik nicht ohne weitere Beschaltung geeignet eine H-Brücke zu treiben.
So wie du es jetzt hast, kannst du den oberen NPN nie ganz öffnen und wenn du es umdrehst, den oberen PNP nie schließen.
12.03.2009, 16:05
Yossarian

Hallo
Ich weiß zwar nicht wie Deine Ansteuerung aussieht, aber würde doch sagen:
lege die npn in die untere Seite der Brücke und die pnp in die obere Seite.

Mit freundlichen Grüßen
Benno
12.03.2009, 16:16
manu418

Hallo,
dieser Tipp wurde ein paar Beiträge weiter oben gepostet. Meine Antwort darauf auch! :wink:
12.03.2009, 17:02
PICture

Hallo!

@ manu418

Deine Leistungtransistoren (T3,T4) brauchen Pegelswandler (T1,T2). Ich habe es nur für eine Hälfte deiner Brücke skizziert (siehe Code). Für volle Brücke musst du die Schaltung zweimal aufbauen. Die Werte der Widerstände sind nur als Beispiel skizziert und müssen für grössere Motorströme bzw. vorhandene Transistoren eventüell kleiner werden.

MfG

Code:

VCC=16V R1 1k + ___ | +-|___|-+ | | | |< +-----| T3 | |\ .-. | | |R2 | | |1k | '-' | R3 10k | | Servo ___ |/ | Brücke >-----+--|___|-| T1 +-----> Motor | |> | | | | | VCC=5V === | | + GND | | | ___ | | +-|___|-+ | | R4 1k | |/ | +-----| T4 | | |> | ___ |/ | +--|___|-| T2 === R5 10k|> GND | === GND
12.03.2009, 18:36
manu418

Hallo,
vielen Dank an PICture! Die Schaltung ist total einleuchtend! Ich wäre wahrscheinlich allein nicht drauf gekommen! SUPER \:D/

MFG Manuel
14.03.2009, 10:22
hardware.bas

Ich sehe keinen Grund, die Transistoren zu tauschen. Es sind in der
vereinfachten Schaltung 4 Emitterfolger in der Brücke und die
PNPs liegen mit dem Kollektor an Minus und die NPNs mit dem Kollektor
an Plus...... und das ist korrekt. Freilaufdioden sollten noch rein und
dann natürlich die Ansteuerung so, daß die Emitterfolger auch voll
durchsteuern können, dann ist das (knappe) Erreichen der
Versorgungsspannung am Motor kein Problem. VG Micha
14.03.2009, 11:11
Hubert.G

Zitat:

Zitat von hardware.bas

dann natürlich die Ansteuerung so, daß die Emitterfolger auch voll
durchsteuern können, dann ist das (knappe) Erreichen der
Versorgungsspannung am Motor kein Problem. VG Micha

Genau hier liegt das Problem. 5V Steuerspannung und 16V Betriebsspannung. Wenn ich die Ansteuerung schon anpassen muss, dann so das ich die Transistoren nicht noch zusätzlich heize.
Ob ich am Transistor 0,4W oder 1,2W bei 2A Kollektorstrom verheize macht schon einen Kühlkörper aus.
24.03.2009, 06:10
hardware.bas

Logisch: Die Steuereingänge sind ja in der Teilschaltung noch offen. TTL-
Pegel geht da nicht. Potentiale lassen sich jedoch auch gut mit Opto-
kopplern austricksen. Ich kenne da einige Anwendungen in Messsonden,
wo es nicht auf galvanische Trennung ankommt, sondern digitale Signale
in andere Schaltungsteile mit anderen bzw. floatenden Potentialen
verschoben werden, mit billigen Optokopplern. In FUs wird das auch
gemacht. VG Micha