H-Bridge - welche ist besser

Hallo!

Da ich derzeit an einen großen Bot baue sind auch meine Motoren entsprechend ausgefallen (24V/8A). Dafür bin ich jetzt auf der Suche nach einer günstigen H-Bridge Lösung.

Ich habe hier zwei Schaltungen:
Anhang 22236 und Anhang 22237

Könntet Ihr mir bitte helfen - welche der beiden Schaltungen ist besser?
Preislich ist nicht viel unterschied bei den beiden. Sollte die erste H-Bridge besser sein, würde mich auch noch interessieren ob ich anstelle der BYV26E Dioden auch BYV26C verwenden kann (nur die sind bei Reichelt lieferbar).

Bin für jeden Tip dankbar!!!
LG, Arno

Hallo!

Ich finde die "hbridge1" besser, weil sie Freilaufdioden hat. ;)

Bin auch für die erste. Gleiche Begründung wie PICture. Bei der Wahl der Dioden würde ich sagen, nimm die die du bei Reichelt bekommst und probiere es aus.

Danke mal für die "Abstimmung" ;)

Noch eine (hoffentlich nicht all zu dumme Frage) - bei meiner aktuellen H-Bridge (mit L298) hab ich pro Motor drei Eingänge,
- Input 1 / Input 2 und PWM

Hier hab ich jetzt nur mehr zwei Eingänge, die Richtung wird ja über Input1 und Input2 gesteuert - wo liegt das PWM Signal an?

Dafür wäre UND ("AND") Verknüpfung der PWM für beide Eingänge (Input 1 und Input 2) am einfachsten. ;)

Um es ab zu kürzen. Wenn du die gleiche Funktionalität wie mit dem L293 haben möchtest musst du etwas mehr Aufwand treiben. http://www.amateurfunkbasteln.de/hbridge1/index.html

Zitat:

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Zitat von ePyx

Um es ab zu kürzen. Wenn du die gleiche Funktionalität wie mit dem L293 haben möchtest musst du etwas mehr Aufwand treiben. http://www.amateurfunkbasteln.de/hbridge1/index.html

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Danke für den Link - genau das hab ich gesucht!
Lt. Beschreibung ist die H-Bridge für 150W ausgelegt - ich komm mit meinen Motor auf knapp 200W. Das sollte sich aber durch den Einsatz richtig ausgelegter Komponenten machen lassen.

Werde mich dann nächste Woche gleich an den Aufbau machen!

Danke, Arno

Zitat:

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Zitat von arnoa

Hallo!

Da ich derzeit an einen großen Bot baue sind auch meine Motoren entsprechend ausgefallen (24V/8A). Dafür bin ich jetzt auf der Suche nach einer günstigen H-Bridge Lösung.

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Wenn deine Angaben richtig sind: 24V/8A und du auch PWM machen willst, denke ich taugen beide nichts. Die Freilaufdioden könnte man in die zweite auch einbauen, das ist nicht das Problem. 8A mit einem bipolaren Transistor ist das Problem. Da brauchst du mindestens 0,5 A Basistrom, sonst schaltet der nicht richtig. Du mußt außerdem die wesentlich höheren Anlaufströme berücksichtigen. Außerdem brauchst du stärkere Motoren, um die großen Kühlkörper zu bewegen;)

Was du brauchst, ist eine FET-Brücke mit allem drum und dran.

MfG Klebwax

Zum PWM:
So, wie ich H-Brücken verstehe, hat man bei gegensätzlich geschalteten Eingängen die eine oder andere Stromrichtung am Ausgang (je nach Kombination), während sich die Brücke bei gleichen Eingängen stets sperrt. Demnach würde es doch gehen, an einem Eingang die Richtung anzulegen und an dem anderen das PWM-Signal. Die PWM würde somit zwischen dem jeweiligen Durchschalten in die zugehörige Richtung und dem Sperren schalten. So bräuchte man auch keine weiteren Komponenten. Dazu würde man aber auch die Eingänge der Transistoren jeder Seite miteinander verknüpfen, ähnlich wie in dieser Schaltung. Hätte auch den Vorteil, dass sich definitiv kein Kurzschluss verursachen lässt, da die Transistoren auf jeder Seite nie gleichzeitig durchschalten können.

Zitat:

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Zitat von Geistesblitz

Zum PWM:
So, wie ich H-Brücken verstehe, hat man bei gegensätzlich geschalteten Eingängen die eine oder andere Stromrichtung am Ausgang (je nach Kombination), während sich die Brücke bei gleichen Eingängen stets sperrt. Demnach würde es doch gehen, an einem Eingang die Richtung anzulegen und an dem anderen das PWM-Signal. Die PWM würde somit zwischen dem jeweiligen Durchschalten in die zugehörige Richtung und dem Sperren schalten. So bräuchte man auch keine weiteren Komponenten. Dazu würde man aber auch die Eingänge der Transistoren jeder Seite miteinander verknüpfen, ähnlich wie in dieser Schaltung. Hätte auch den Vorteil, dass sich definitiv kein Kurzschluss verursachen lässt, da die Transistoren auf jeder Seite nie gleichzeitig durchschalten können.

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Würde ich so nicht machen, da die Transistoren eine Zeit brauchen, bis sie durchgeschalten haben bzw. aufhören zu leiten. Das bedeutet, bei der Schaltung besteht werden einem Schaltvorgang die Möglichkeit, bzw. wird es so sein, dass beim Umschalten der Strom direkt über die Transistoren nach Masse fließt und das bei jedem Schaltvorgang.

Man könnte mit Verzögerungen bei den beiden Transistoren für Ein- und Ausschaltzeit arbeiten, macht das ganze aber unnötig kompliziert.

Nur, um es klarzustellen: meinst du jetzt meine gezeigte Schaltung oder die aus dem Eingangspost? Hat an dann das Problem mit der Schaltzeit nicht sowieso oder warum soll das ausgerechnet bei der Schaltung auftreten? Und ist das wirklich so schlimm, wenn die Schaltzeit der Transistoren im ns-Bereich angegeben ist?

Ja hab deine gemeint, hätt ich vlt. Zitieren sollen.

Ja das Problem hat man so oder so, aber bei den ersten Schaltungen passiert das nur beim Richtungswechsel (Wenn man den Motor nicht ausdrehen lässt), bei deiner Schaltung bei jedem PWM puls also 1-20 tausend mal die Sekunde.

Ah, ok. Ich hielt die Variante, die ich da gefunden hatte, bisher für sinnvoll, aber unter dem Gesichtspunkt ist die wohl doch eher ungünstig. Allerdings ist zB. der L298 laut Dateblatt bereits intern so verschaltet, also kann das auch nicht so falsch sein, oder?

Ich würd jetzt sagen, beim L298 wird aber das PWM über den Enable gemacht, aber der kann ja auch Inhibit Chopping, ...
Wenn ich raten müsste würde ich sagen, der hat Verzögerungen bei einschalten der Transistoren drin.

Danke mal für das Feedback!

Eine Frage noch - stört es wenn die FET´s überdimensioniert sind?

mhh - bin leider mit meiner H-Bridge Suche nicht sehr erfolgreich. Immer wenn ich Schaltungen finde die für die benötigte Leistung ausgelegt ist, sind die FET´s weder beim Distrelec noch beim überteuerten C* lieferbar.

Hat ev. jemand eine Schaltung mit Teilen (nix SMD) die es auch bei uns gibt?!

Danke, Arno

Zitat:

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Zitat von arnoa

Eine Frage noch - stört es wenn die FET´s überdimensioniert sind?

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Nein, wichtig ist nur Vgs, damit sie richtig mit vorhandenen Signalpegel gesteuert werden können ! :)

Hab auch schon in einem anderen Beitrag darauf verlinkt - falls Du Englisch kannst, schau Dir mal das hier
http://modularcircuits.tantosonline....ecrets/part-1/
und auch die dort verlinkten 'new pages' an, dort findest Du vermutlich alles, was Du ueber H-Bridges wissen musst..

Danke für den Link. Die Theorie ist mir durchaus klar - mein Problem ist die richtigen Bauteile zu finden. Das beginnt bei den FET´s und zieht sich über Dioden und Kondensatoren weiter. Hier die richtigen Sachen zu finden damit mir nichts abraucht ist mein Problem. Alles was nicht SMD ist kann ich auch verarbeiten (Löten usw. ist kein Problem).
Wie gesagt - das zusammensuchen bzw. bestimmen der richtigen Bauteile ist mein Problem ;(

Hab z.B. diese Schaltung jetzt gefunden - ist die vom Aufbau richtig? Anhang 22330

Hmm.. ob die Schaltung fuer Deine Zwecke passend dimensioniert ist, kann ich nicht sagen. Freilaufdioden sollten jedenfalls schon sein!
Ich bastel recht gerne mit IRLZ 34 N herum (sind normalerweise beim C verfuegbar (Stadlau meldet 12 Stueck ;)
Ob Du fuer die High Side einen Spannungsgenerator bastelst. oder ob die P-Kanal IRF 9 Z 34 N gut genug fuer Deine Last sind, musst Du wohl auch selbst testen oder (vorzugsweise) berechnen..
(fuer meine 3-4A Slotcarmotoren reichen die locker - und Dank logic level gehts fuer diese Last auch direkt vom Arduino :)

Zitat:

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Zitat von Calis007

Hmm.. ob die Schaltung fuer Deine Zwecke passend dimensioniert ist, kann ich nicht sagen. Freilaufdioden sollten jedenfalls schon sein!

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Die Dimensionierung ist noch falsch - da müssen sicher andere FET´s rein - war nur mal eine grundsätzliche Frage ob die Schaltung so funktionieren würde.
Freilaufdioden sind ja z.T. schon in den FET´s, oder hab ich da was falsch verstanden?!

Hab mir den IRLZ 34 angesehen
- VGS ist +/-16V was hast Du da noch dazwischen um den mit dem Arduino anzusteuern?
- Ich denk der sollte auch für meine Last ausreichen, was verwendest du für den P-Channel?

In meiner Schaltung ist z.B. auch ein TC4428 drinnen - ist weder beim C noch bei Distrelec lieferbar. Hast da ev. einen Hinweis was ich anstelle des TC4428 verwenden könnte?

Hab jetzt noch diesen Aufbau gefunden:
Anhang 22331
funktioniert das mit IRLZ34N (P-Channel) und z.B. STP36NF06 (N-Channel). Bin jetzt ein wenig verwirrt - ist im Vergleich zu anderen Schaltungen ziemlich minimalistisch?!

... auf ein neues:Anhang 22332 ... funktioniert das mit diesen Bauteilen?

IRF5305 ist nicht logic-level, da hast mit 5V vom Arduino Pech - der wird nicht ordentlich durchschalten.
IRF 9 Z 34 N sollten P-Kanal, logic-level sein, haben aber schon relativ hohen Rds, vielleicht zu hoch fuer Deine 8A

> Hab mir den IRLZ 34 angesehen
> - VGS ist +/-16V was hast Du da noch dazwischen um den mit dem Arduino anzusteuern?
Nichts, laut Datenblatt: Rds(on) bei Vgs=5V 0.046 Ohm .. die 16V sind wohl nur die erlaubten Limits
(genaugenommen hab ich noch einen 1k Widerstand dazwischen, um den Strom zu begrenzen, ist aber nur mein Sicherheitswahn - und fuer meinen Zweck reichts.

TC4469 hab ich hier in Wien bekommen, das Teil koennte evtl. klappen als Treiber fuer die MOSFETS, hab aber damit selbst noch nichts probiert.

>Freilaufdioden sind ja z.T. schon in den FET´s, oder hab ich da was falsch verstanden?!
Falsch verstanden. Fuer Motoren brauchst schon fettere Teile - schau doch noch mal in den englischen Link ;)
(edit: hab mich da zu hart ausgedrueckt. Prinzipiell ist in jedem MOSFET eine Diode enthalten, das stimmt schon, aber deren Daten sind meist nicht gut genug - und ausserdem ist es auf keinen Fall ein Fehler, wenn die Waerme auch an extra Dioden ausserhalb der FETs verpufft :p

Hart ist kein Problem ;)
Es scheint dass es an die Freilaufdioden keine großen Ansprüche gibt - hab jetzt mal diese gewählt: MBR1645

Meine Schaltung jetzt: Anhang 22333

Zitat:

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Zitat von arnoa

Hart ist kein Problem ;)
Es scheint dass es an die Freilaufdioden keine großen Ansprüche gibt - hab jetzt mal diese gewählt: MBR1645

Meine Schaltung jetzt: Anhang 22333

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Die Schaltung geht nicht !!!! Die Ausrufungszeichen sind da, weil sie sich selbst zerstört.

Ein FET schaltet durch, wenn die Spannung zwischen Gate und Source größer als die Schwellspannung ist. Die oberen P-FETs haben, wenn der Ausgang des µC high ist 5V am Gate und 24V an der Source, d.h. 19V zwischen Gate und Source, also durchgeschaltet. Wenn der µC Ausgang low ist, sinds 24V, auch an: also immer an. Außerdem sind jetzt auch die unteren FETs an. Die ganze Brücke ist jetzt ein Kurzschluß. Das einzige Teil, das ungefärdet ist, ist der Motor. Also:

back to the drawing board.

MfG Klebwax

PS: FETs haben inherente Dioden, externe Freilaufdioden sind erst dann ein Problem, wenn die Schaltung richtig läuft und die PWM mit hoher Frequenz laufen soll. Von diesem Punkt bist du noch meilenweit entfernt.

Ok - electronic ist nicht meine Stärke wie man ev. merkt ;)
Ich hab mich an dieser Schaltung bzw Aufbau orientiert http://www.arduino-tutorial.de/2010/...os-fet-brucke/ - funktioniert die auch nicht?

Irgendwie steh ich ziemlich an mit dieser blöden Motorsteuerung :(
Sind die FET's die falschen oder ist "nur" der Aufbau falsch?

Danke für's Feedback!!!

Noch ein Versuch dann geb ich auf ....
Ich nehme an, dass die PWM Leitungen falsch sind. Wenn ich PWM1 links unten anlege, PWM2 rechts unten und links oben High/Low und rechts oben high/Low (die beide High/Low immer gegengleich) würde die Schaltung dann funtionieren?

Zitat:

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Zitat von arnoa

Sind die FET's die falschen oder ist "nur" der Aufbau falsch?

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Zitat:

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Noch ein Versuch dann geb ich auf ....
Ich nehme an, dass die PWM Leitungen falsch sind.

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Ich hatte schon eine Antwort geschrieben, als ich dein weiteres Post gelesen habe.

Ich mach es kurz: lern stricken

MfG Klebwax

Ohja, Klebwax hat recht. Ich hab mich auch zu sehr auf die Bauteile konzentriert und Deine hohe Motorspannung irgendwie verdraengt, sry.
Muss mich also auch korrigieren, ich schrieb ja:
"IRF5305 ist nicht logic-level, da hast mit 5V vom Arduino Pech - der wird nicht ordentlich durchschalten."
Das ist wegen der 24V natuerlich Unfug, da ja zwischen Gate und Source 24V oder 19V anliegen, d.h. der schaltet leider immer voll durch, bzw. die Spannung liegt evtl. sogar ausserhalb der zulaessigen +/-16V (je nach MOSFET)..
Womit leider auch eine simpler TC4469 nicht reicht, weil der ja auch nur abs. max. 20V kann, bleibt vermutlich nur noch eine Schaltungsvariante vom TC4469-Datenblatt (Conrad-link) auf Seite 9 unten, was schon recht komplex ist mit 2x TC4469 ...

Da ich die Site http://www.arduino-tutorial.de/2010/...os-fet-brucke/ gefunden habe, und dort auch angemerkt ist, dass es mit 24V auch funktioniert, dachte ich mir es geht rel. einfacht - scheint nicht wirklich so zu sein ;(

@Klebwax: irgendwann hast Du ev. auch mal ein Thema bei dem ich dir dann stricken empfehlen kann ;)
@Calis007: kein Problem - danke auf jedem Fall für die Hilfe!!!

".. und dort auch angemerkt ist, dass es mit 24V auch funktioniert,.."

Naja, den Forenbeitrag von Schwarzfuss interpretiere ich schon anders (Post #3 bezieht sich auf genau dieselbe Schaltung):
"Dein Beispiel in Post #3 geht aber davon aus, das die Spannung des Arduino
und des Motors halbwegs identisch sind, das ist aber bei deinen 24V nicht der Fall.
Hier wirst du Probleme haben den P-Channel Mosfet zu sperren."