Bauteilgruppe für Motor-H-Brückensteuerung gesucht/Auftragsarbeit

[HaWe]

@klebwax:
ich kann die Stromstärke bei Überlast nicht punkgenau messen, es sind Erfahrungswerte im laufenden Betrieb.

Die Raspi-IO-Shields haben TB6612FNG H-Bücken:
1.2A continuous (average), 3.2A peak (startup/stall)
und sind durch Sicherungen geschützt (Zitat: "The motor drivers have a built-in thermal shutdown circuit, so overloading them shouldn’t be dangerous or cause permanent damage"), die möglicherweise also tatsächlich schneller reagieren, als ich es bei Belastung beobachten konnte, weil die max. Stromstärke erst schrittweise erreicht wurde; vielleicht verträgt die H-Brücke auch tatsächlich etwas mehr als die 3,2A max. -
ich weiß es also nicht genau.
Tatsache ist aber, dass sie keine 5A Motoren bei stalling dauerhaft vertragen, und das sollen sie aber.
Die elektrischen specs, mit denen das Shield arbeitet (pwm, Strom, Spannung) lassen sich nicht beeinflussen, da sie intern & autonom geregelt werden.
An den vorhandenen fertigen Raspi-IO-Shields soll auch nicht herumgebastelt werden.
Aus diesen verschiedensten Gründen sind daher nur externe Add-ons möglich wie bereits skizziert.

Einfach so:
http://www.electronicshub.org/wp-con...2015/06/N3.jpg
An Stelle der +5V schliesst du die Motor-Spannung der H-Brücke an.

V_IN ist dann das Ausgangssignal der H-Brücke.
Wenn man Will. kann man noch einen Widerstand in Serie zu V_IN schalten, um die Ströme beim Umladen der Gatekapazitäten zu Begrenzen. Allerdings liefert die H-Brücke, als Gate-Driver, mehr als genug Strom.

MfG Peter(TOO)

aha, danke!

wichtigste Frage:

welche MOSFET-Typen braucht man, evtl plus Kühlkörper, wie genau sieht die Schaltung mit Widerständen am Ende tatsächlich aus (Schaltbild), und was kostet das?
Und dann: Ist Leerlauf und/oder Bremse mit der MOSFET-Schaltung möglich?


Zurück zum TOP:
Wie sähe alternativ mein Schaltungsbeispiel

in einer optimierten Form letztendlich aus per Schaltbild?
Und wer kann es mir zu welchem Preis zusammenbauen?

[oberallgeier]

.. TB6612FNG .. 1.2A continuous (average), 3.2A peak (startup/stall) .. vielleicht verträgt die H-Brücke auch tatsächlich etwas mehr als die 3,2A max

Vielleicht auch nicht, zumindest nicht lange. Das Datenblatt spezifiziert da recht sauber (ähnlich meiner Erfahrung):

Output current .. Per 1 ch .. I_OUT (peak): 2 A tw = 20 ms Continuous pulse, Duty ≤ 20%; 3.2 A tw = 10 ms Single pulse

[HaWe]

wie auch immer, das Shield im jetzigen Zustand ist zu schwach.

Es wird daher eine Schaltung gebraucht, wie ich sie im TOP beschrieben habe, evtl. auch optimiert, die mir dann jemand zusammenbaut.

Ggf auch eine Alternative, ähnlich wie von Peter(Too) skizziert (welche Typen werden genau verbaut?).

Ich müsste aber in jedem Falle die Komplett-Preise wissen, und wer es zusammenbauen kann.

[Holomino]

Hast Du denn Angaben im DB, kannst Du messen oder konfigurieren, mit welcher Frequenz die PWM auf dem Shield läuft?

[HaWe]

Hast Du denn Angaben im DB, kannst Du messen oder konfigurieren, mit welcher Frequenz die PWM auf dem Shield läuft?

habe es gefunden, es sind 20 kHz pwm Frequenz (generiert von ARM Cortex M0 (SAMD21) ), und es ist nicht konfigurierbar.

[HaWe]

wie schaut's jetzt aus mit dem Bau der Bauteilgruppe?

[Holomino]

Nu hetz nicht. Du willst es dich auch billig haben.
Oder versprichst Du uns 40 Jungfrauen im Paradies, wenn wir das Problem lösen?

[HaWe]

danke für die ausführliche Antwort!
Tatsächlich sind meine Motoren bis über 30kHz pwm geeignet, und sowohl die schwächeren als auch die stärkeren werden mit (firmen-spezifischen) H-Brücken auch mit 20kHz betrieben.
Von daher können also die Motoren kein Problem machen bei 20kHz.

Was bleibt, ist also die Frage, wie ich am besten meine zu schwachen Motor-Ports durch externe Bauteile verstärken kann -
durch meine Schaltung im TOP plus eine externe, stärkere H-Brücke mit drei 5V-Inputs und d1/d2/en Logik


durch 2 direkt angeschlossene p- und n-MOSFETs Marke Eigenbau (welche genau?)
(Vin wäre dann aber ca. 12V (9-14V) und Vc=Vout ebenfalls ca. 12V (9-14V), nicht 5V)
http://www.electronicshub.org/wp-con...2015/06/N3.jpg

oder durch eine direkt über die 2 Motor-Pole angeschlossene (industrielle) H-Brücke, die ebenfalls >=12V pwm-Signallevel mit 20kHz als Inputs versteht und verträgt (was evtl gar nicht so verschieden ist von den 2 MOSFETs)

[Peter(TOO)]

Was bleibt, ist also die Frage, wie ich am besten meine zu schwachen Motor-Ports durch externe Bauteile verstärken kann -
durch meine Schaltung im TOP plus eine externe, stärkere H-Brücke mit drei 5V-Inputs und d1/d2/en Logik

DAS funktioniert sowieso nicht.
Wenn ich das richtig verstehe werden die beiden 1k an Stelle des Motor an die klemmen geklemmt?

Nun hat so H-Brücke aber einen Tri-State Ausgang!
Also L, Hi-Z und H als Pegel.

Normalerweise wird mit H und L die Drehrichtung gesteuert.
Die PWM schaltet dann zwischen L/H-Pegel und Hi-Z um.

Im Prinzip kann man für die PWM zwischnen L und H umschalten. Dies erzeugt aber einiges an Verlusten. Bei kleinen Motoren fallen diese nicht so ins Gewicht aber bei grösseren können sie eine Menge Probleme machen (Sowohl bei den Schaltern als auch im Motor selbst.).

Deine Schaltung muss etwas komplizierter ausfallen. Du musst 90% vorwärts und 10% rückwärts unterscheiden können. Deine Schaltung liefert in beiden Fällen das Selbe am Ausgang.

Der einfachste Weg ist es, das bestehende Shield wegzuwerfen und dessen Eingangssignale zu verwenden.

MfG Peter(TOO)

[HaWe]

also: umfangreiche Tests am Steckboard haben gezeigt, dass die eingangs skizzierte Schaltung perfekt funktioniert, so wie sie ist.


Findet sich vielleicht doch jemand, der es mir klein und handlich in Kleinstserie mit 6-7 "terminal screw headers" ("Lüsterklemmen")
( für in1, in2, GND, (2.GND,) outd1, outd2, outpwm )
als Auftragsarbeit zusammenbauen könnte?
In meinem fortgeschrittenen Alter tu ich mir mit Löten extremst schwer, und ich kann auch auf keine früheren Löterfahrungen zurückgreifen.

In Absprache mit dem Erbauer würde ich 2, 6, oder 10 Stück ordern.

Ich übernehme ntl. die Bauteilpreise plus Arbeitszeit plus Versandkosten:
ich würde mich wirklich freuen, wenn sich jemand fände!