Motorisierte Verwirrung

[Phren]

Hi,

Das Fahrzeug soll die 40+ auf gerad Strecke fahren. dh. ohne Störgröße. Ich wollte ansich eine RC Kettenfahrzeug bauen welches auch eher die fahreigenschaften eines solchen haben soll, statt der eines Bots.
Mir ist bewusst das das autonome Fahren damit erstmal unmöglich wird, aber man kann ja noch genug andere Funktionen programmieren.
Doch vermute ich nun das dieses Projekt wohl etwas umfangreich für einen Einsteiger ist, oder?
Es gibt einfach zu viele Basics die man nicht kennt, gängige Vorgehensweisen und zumindest die Herstellernamen der gängigsten Bauteile.

z.B.:
Ich möchte das RN-Control verwenden. Nun habe ich gelesen das der Motorausgang des Boards nur mit 1 A belastet werden darf ( ansich auch klar, ist ja nur ein IC ). Wenn ich nun einen leistungsstarken Motor verwenden möchte muss ich diesen ja über besagten Port steuern, der Laststrom muss zugefügt werden. Zunächst denkt man ja an ein Relais, doch was ist mit der PWM? Wie bekommt man die Peaks auf den Laststrom? Ist ein FET evtl. schnell genug? Ein weiterer Thyristor im Lastkreis?

MfG

Stefan

[021aet04]

Ich würde dir raten dich in die Elektronik einlesen. Einen Thyristor wirst du nicht verwenden können. Das ist ein steuerbarer Gleichrichter. Diese werden bei Wechselspannung eingesetzt. Wenn du einen Thyristor einsetzt wirst du den einmal einschalten können und nicht mehr aus (es gibt aber auch spezielle Thyristoren => GTO-Thyristoren). Außerdem sind Thyristoren für hohe Ströme/Spannungen und nicht für kleine Roboter. Du solltest Fets verwenden. Außerdem schreibst du "ansich auch klar, ist ja nur ein IC". Es gibt Motortreiber die verkraften auch mehr und besetehen "nur" aus einem IC
http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=112

MfG Hannes

[Calis007]

Paar Bilder und Infos zu Kettenfahrzeugen gibts auf http://www.bigtanks.de/site/bigtanks-n.htm
Die 1:8 Modelle kommen in etwa an die von Dir geplante Groesse, fahren aber nur (modellgerechte) 10km/h..

[Phren]

Hi und danke erstmal für die Antwort,

Ich bin Elektrotechnikstudent und verstehe die Theorie, einlesen ist bereits erledigt, nur die Praxis ist aus oben genannten Gründen etwas problematischer.

Zum Thyristor: Man müsste doch nur einen Widerstand zwischen Masse und Kathode löten, somit ist Masse negativer als die Kathode. Dann muss zum Löschen des Thyristors nur noch die Anode auf Masse gezogen werden, Uak kippt und der Thyristor sperrt. Eine zweite Möglichkeit wäre noch den Haltestrom zu unterschreiten.

Der verlinkte RN-VN2 ist auch nur bis 4 A belastbar, zumindest Dauerlast. Bei dem ursprünglich geplanten Projekt wie oben beschrieben wäre auch das nicht ausreichend. Gibt es auch Treiber bis 10, 15 A?
Wenn nein, was ist mit den Fragen von oben?
Werden die Peaks durch einen FET übertragen ausreichend detailliert?

Wenn ich nun einen kleinen Bot bauen möchte, so wie mir nun schon oft geraten wurde, wie sollte ich dann die Motoren ansteuern? Wie habt ihr das gemacht? Ist die Annahme das man sich zuerst einen keinen Bot mit leistungsschwachem Motor bauen sollte, damit 1 A nicht überschritten wird, sodass das RN-C auch alleine zur Ansteuerung ausreicht korrekt?

[021aet04]

Wir in der Firma verwenden Thyristoren (für Gleichstrommotoren und Drahtglühanlagen). Die kleinsten Antriebe sind für 230V/400V Eingangsspannung und min. 20-25A Ausgangsstrom (geht hoch bis mehrere 100A). Da es ausreichend Fets gibt die die Spannungen/Ströme schalten können würde ich keinen Thyristor verwenden sondern einen Fet.

Der Treiberbaustein, den ich gepostet habe kann bis 30A. Ohne Kühlkörper kann dieser Treiber bis zu 4A liefern.

Das Board erlaubt bereits ohne Kühlkörper eine längere Belastung von ca. 4A je Motor, wobei die kurzzeitige Belastung bis 10A und mehr kein Problem darstellt. Der hochmoderne Motorchip verträgt sogar weit höhere Strombelastungen (30A laut Datenblatt), welche aber aufgrund der starken Wärmeentwicklung ohne zusätzliche Kühlmaßnahmen Kühlkörper / Lüfter etc. nicht erreicht und auf dem Board nicht vorgesehen werden. Bei Belastungen bis ca. 2 bis 3 Ampere wird noch nicht mal warm.

Das bedeutet das du nur einen Kühlkörper montieren musst und sollte dies immer noch nicht ausreichen einen Lüfter.

Ich würde einfach diesen Treiber nehmen oder eine einfache H-Brücke mit 4 Fets verwenden. Ich würde Mosfettreiber verwenden damit die Fets schneller durchschalten. Für die oberen Fets (zwischen +U und Motoranschlüsse) würde ich ebenfalls N-Fets verwenden, da diese einen niedrigeren RDSon besitzen als die P-Kanal Fets. Du brauchst dann aber einen Fettreiber der für Highside ausgelegt ist (hat normalerweise eine Ladungspumpe/Chargepump) integriert, die die Versorgung des oberen Fets übernehmen.

MfG Hannes

[Phren]

Ok, nun fiehlen doch Worte die mir nichts sagen =)

Was ist der RDSon eines FET ( ich kenne nur den rds, den dynamischen Drain-Source-Widerstand )? Extra FET Treiber? Ok, soweit klar aber warum genau? Was ist Highside?

Ich möchte zuerstmal nur die Schaltung auf einem Board zusammen bekommen.

http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=132
http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=110

Brauche ich denn überhaupt solche Bauteile? Welchen Zweck haben sie genau? Nur mehr Features? Das RN-C hat doch bereits die dafür notwendigen Anschlüsse, oder hab ich da was missverstanden?

[Phren]

@Calis007:

Sorry, hab dein Posting glatt überlesen =)
Ich wollte ohne Bot anfangen, aber dafür nur Fertigboards verwenden um schneller mit dem Programmieren anfangen zu können. Den Bot will ich erst bauen wenn ich mir eine funktionierende Steuerung erstellt habe um mit den zu erreichenden Motordaten besser das zu erwartende Gewicht des Bots abschätzen zu können.

Dh. ich möchte mir die Schaltungen vorerst nicht selber bauen. Muss ich dann trotzdem eine H-Brücke und den L293D verwenden oder gibts das als Board?
Ich dachte auf dem RN-C wären schon alle Features drauf ( für kleine Motoren ). Oder?

[Calis007]

Auf dem RN-Control ist ein L293D drauf = H-Bruecke
Edit: genauer gesagt sind da 2 H-Bruecken drauf, Du kannst damit also 2 Gleichstromotoren jeweils mit PWM und Richtungswechsel bedienen. Also alles da.
Betreffend voriges Posting: Highside ist der Teil der H-Bruecke, der den Motoranschluss auf die Versorgungsspannung zieht (lowside zieht auf Masse) und bei N-Kanal-MOSFETs sind bauartbedingt kleinere RDSon moeglich als bei P-Kanal.

[Calis007]

RDSon .. Widerstand D-S, wenn das Ding voll durchgeschaltet ist (also das Optimum in Bezug auf wenig Verlustleistung an dem Teil); waehrend der Schaltzeit gibt's natuerlich Zeitpunkte, wo der Widerstand zwar schon klein, aber noch nicht soo klein ist, dann faellt auch mehr Spannung hier ab..)
FET-Treiber u.U. genau dazu, die Schaltzeit klein zu halten (also Gate schnell umladen mit ordentlich Strom)
Highside ist die problematischere Seite einer H-Bruecke (weil da N-Kanal-MOSFETs, die kleineren RDSon haben, nur mit Zusatz-Spannungstrick verwendet werden koennen oder P-Kanal eben mehr Verlustleistung mit sich bringen..)
Genaueres: http://modularcircuits.tantosonline....ecrets/part-1/

[Calis007]

"Wenn ich nun einen kleinen Bot bauen möchte, so wie mir nun schon oft geraten wurde, wie sollte ich dann die Motoren ansteuern?"

Klassisch mit PWM und einer H-Bruecke - von ganz klein (L293D) bis handgestrickt mit 4 MOSFETs (Schutzdioden nicht vergessen) .
Kleiner Bot fuer den Anfang ist auf jeden Fall eine gute Idee, da siehst Du dann, was es noch fuer Baustellen gibt - von der Mechanik ueber die Sensorik bis zur Programmierung - dann kannst auch viel besser abschaetzen, was noetig ist fuer was Grosses..