Hi Forum, Bin neu auf dem Gebiet und bastel im Moment an Schrittmotorsteuerungen rum. Ich wollte mal fragen warum bei H-Bridges immer automatisch MOSFETs erwaehnt werden. Ist es fuer Anwendungen wie z.B. Schrittmotoren mit ner Schrittfrequenz < 1 kHz nicht deutlich einfacher und billiger auf "normale" BJTs zu setzen? Was genau ist der Vorteil von nem L298 im Vergleich zu ner diskreten H-Bridge mit guenstigen BJTs? Ich waere sehr dankbar wenn Leute, die oefter mal Motorsteuerungen bauen mal Beispielkombinationen von N-Channel / P-Channel Mosfet und/oder NPN / PNP Transistoren (bitte mit I und V Motor sowie der maximalen PWM-/Stepfrequenz) posten koennten, damit sich Anfaenger mal orientieren koennen was "normalerweise" so verbaut wird. Vielen Dank, Felix
> Ist es fuer Anwendungen wie z.B. Schrittmotoren mit ner > Schrittfrequenz < 1 kHz nicht deutlich einfacher und billiger auf > "normale" BJTs zu setzen? Hier geht es weniger um die Schrittfrequenz, als vielmehr um die Schaltfrequenz des Stromreglers (10kHz aufwärts). Und da sind bipolare Transistoren recht schnell am Ende. Wenn du "nur" die Windungen einfach so an Vcc hängst und direkt auf GND durchdschaltest, kannst du auch Darlingtons nehmen. Aber das ist nicht Stand der Technik. EDIT: > nicht deutlich einfacher und billiger Nein bezogen auf den Aufwand für das Gesamtsystem (Ansteuerung + Endstufe) gilt das sicher nicht. Sonst würden alle etwas falsch machen ;-)
> Hier geht es weniger um die Schrittfrequenz, als vielmehr um die > Schaltfrequenz des Stromreglers (10kHz aufwärts). Und da sind bipolare > Transistoren recht schnell am Ende. Damit meinst du z.b. den AVR oder PIC, der dann dranhaengt und das ganze steuert? Wenn ich kein PWM mache sollte das doch gleich der Schrittfrequenz sein, oder? > Wenn du "nur" die Windungen einfach so an Vcc hängst und direkt auf GND > durchdschaltest, kannst du auch Darlingtons nehmen. Aber das ist nicht > Stand der Technik. Ich dachte das macht man so, wenn man bei Steppern das maximale Haltemoment haben will ?!? Aber wie gesagt, bin neu und kann das durchaus falsch verstanden haben. Was ist denn der Stand der Technik? PWM auch bei Schrittmotoren? Vielen Dank fuer die geduldige Hilfe (auch im anderen Thread) :)
MOSFET's ( übrigens auch Darlington-Transistoren ) haben Inversdioden schon "eingebaut", so gibt's keine Schwierigkeiten mit Rückwärtsströmen, zusätzliche Dioden entfallen.
> MOSFET's ( übrigens auch Darlington-Transistoren ) haben Inversdioden > schon "eingebaut", so gibt's keine Schwierigkeiten mit Rückwärtsströmen, > zusätzliche Dioden entfallen. Ist das ein reines Platzargument? Dioden kosten doch nur < 1 Cent (1N4007). Oder steckt da auch wieder mehr hinter? Die sind doch generell "nur" da, um den induktiven Strom vom Motor loszuwerden, oder nicht? Sollte dann doch unkritisch sein, solange Dioden vorhanden sind.
>> Wenn du "nur" die Windungen einfach so an Vcc hängst und direkt auf GND >> durchdschaltest, kannst du auch Darlingtons nehmen. > Ich dachte das macht man so, wenn man bei Steppern das maximale > Haltemoment haben will ?!? Ein "richtiger" Schrittmotor wird nicht über die Spulenspannung definiert, sondern über den Strom. Und wenn der für das max. Moment z.B. 1 A sein darf, gleichzeitig aber der Spulenwiderstand nur 3 Ohm ist, was bräuchtest du dann für eine Versorgungsspannung? Richtig so etwa 3 V. Tatsächlich werden die Endstufen aber mit 12-40V gespeist. Damit erhält man einen steilen Stromanstieg, muß aber den Strom regeln (sonst wären da schnell mal 30V/3 Ohm = 10A erreicht). Diese Stromregelung ist eine Art Hardware-PWM. > Was ist denn der Stand der Technik? PWM auch bei Schrittmotoren? Ja, das heißt dort aber anders: Stromregelung. Sieh dir mal die Doku zum L297/298 an. Da stehts. Oder da: Schrittmotoren EDIT: > Dioden kosten doch nur < 1 Cent (1N4007). Die taugt auch "nur" für die 50 Hz Gleichrichtung. Oder bestenfalls als Freilaufdiode bei Relais, die alle Schaltjahre mal aktiv werden. Sprich: das Ding ist viel zu langsam für Schrittmotore.
Ah OK, danke. Also in dem "Spezialfall", dass meine Versorgungsspannung grade den gewuenschten Strom bei Windungswiderstand + Transistorwiderstand liefert waeren also "Billig-BJTs" verwendbar. Soweit richtig? Habe zu dem Zweck nen Haufen 3V / 500 mA Netzteile beim "Electronic-Surplus" fuer 19 Cent das Stueck erworben... Wenn man das ganze aber "richtig" macht nimmt man FETs und regelt sich die Spannung von 3V + X einfach so runter, dass der gewuenschte Srtom fliesst. Hoffe ich sehe das richtig. Der Vorteil ist mir noch nicht ganz klar. Geht es dabei nur darum alle "moeglichen" Motoren mit dem gleichen Treiberbaustein und jeder Spannungsquelle treiben zu koennen? Wenn ich vorher genau weiss was ich benutzen moechte scheint mir die Loesung mit passenden Transistoren irgendwie besser, da ich mich um das PWM und moegliche Fehler (Controller-Reset etc.) garnicht kuemmern brauche. Plan im Moment ist Transistoren herzunehmen und damit die kleinen 3V / 200 mA Schrittmotoren zu steuern. Wenn ich dann aber auf 12V / 1A Motoren umsteige sollte ich FETs nehmen, richtig? Oder laesst sich das auch mit BJT machen, wenn die Zusammenstellung passt? EDIT: Welche Diode ist bei solchen Anwendungen Standard? Habe bisher nur nen Sack 1N4001 und die daher fuer alles soweit verbaut :) EDIT 2: Falls du es grade im Kopf hast, welchen P-Channel MOSFET kann man denn gut fuer H-Bruecken nehmen? IRF Seite sowie DigiKey Teilesuche habe ich abgegrast, tue mir jedoch schwer nen passenden im TO-Gehaeuse zu finden. Oder ists am besten ich bleibe bei L298? :)
> Wenn man das ganze aber "richtig" macht nimmt man FETs und regelt > sich die Spannung von 3V + X einfach so runter, dass der gewuenschte > Srtom fliesst. Nein, man regelt (sich) nicht die Spannung, sondern den Strom. Irgendein Spannungsmittelwert wird da schon rauskommen, aber eigentlich wird dabei immer die volle Spannung (12-40V) auf die Spule (Induktivität) des Motors geschaltet. > Oder ists am besten ich bleibe bei L298? :) Für den Anfang, und wenn du nicht mehr Strom brauchst: Ja.
Wenn man eine fertige Treiberstufe zur Verfügung hat, dann sollte man die nehmen. Die Freilaufdioden müssen v.a. schnell sein, d.h. mindestens mal fast- oder ultrafast-Typen oder eben Schottkys. MOSFETs und Bipolar-Transistoren unterscheiden sich zunächst in der Ansteuerung. Bipolartransistoren sind Strom-, MOSFETs Spannungs-gesteuert. Bipolartransistoren lassen sich schon bei niedrigen Spannungen vernünftig ansteuern, während MOSFETs i.d.R. erst dann Sinn machen, wenn man (deutlich) mehr als 5 V zur Verfügung hat. Bei MOSFETs muss man nur im Schaltmoment den Strom aufbringen, um das Gate umzuladen, während beim Bipolartransistor der Basisstrom im EIN-Zustand permanent fließen muss.
>Nein, man regelt (sich) nicht die Spannung, sondern den Strom. >Irgendein Spannungsmittelwert wird da schon rauskommen, aber eigentlich >wird dabei immer die volle Spannung (12-40V) auf die Spule >(Induktivität) des Motors geschaltet. Etwas unglücklich ausgedrückt. An der Spule liegt nicht immer die volle Versorgungsspannung an. Der Strom in die Spule wird geregelt und durch den Widerstand der Spule stellt sich dann einen Spannung ein. Was an Spannung an der Spule zu viel ist wird am Treiber verheizt. Beispiel: Spulenstrom: 5 A, Spulenwiderstand: 1 Ohm, Versorgungsspannung 12 V => Spulenspannung: 5 V, Spannung über dem Treiber: 7 V.
> Der Strom in die Spule wird geregelt und durch > den Widerstand der Spule stellt sich dann einen Spannung ein. Nein, ich war schon richtig: wenn der Transistor/Fet eingeschaltet wird, wird er ganz eingeschaltet --> es liegt die volle Spannung an der Wicklung an. Dann steigt der Strom (langsam) an. Aber bei Erreichen des oberen Stromgrenzwertes wird er ausgeschaltet, nur um beim Erreichen des unteren Stromgrenzwertes wieder eingeschaltet zu werden. Ein anderer Name dafür ist Chopper-Betrieb, da die Spannung "zerhackt" wird. > Spulenspannung: 5 V, Spannung über dem Treiber: 7 V. Wie gesagt: falsch. Dazu siehe z.B. http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Schrittmotoren http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Chopper_Betrieb
Na dann will ich doch gleich mal aus deinem ersten Link zitieren >... >Die Regelung wird mit einer hohen Spannung (oft bis zu 30 oder 40 Volt) >versorgt. Aber die Regelung sorgt dafür, dass immer nur der eingestellte >Nennstrom, in unserem Beispiel 0,5 A, zum Motor gelangt. Auf diese Art und >Weise wird der Motor, ohne Schaden zu nehmen, immer mit der optimalen >Spannung versorgt. >... Und die "optimale Spannung" ist nicht immer gleich der Versorgungsspannung, die kann auch deutlich drunter liegen. ;)
Michael wrote: > Na dann will ich doch gleich mal aus deinem ersten Link zitieren Schlags kaputt, mann sollte sich das Zeug, auf das man verlinkt, einfach genauestens durchlesen ;-) > Auf diese Art und Weise wird der Motor, ohne Schaden zu nehmen, > immer mit der optimalen Spannung versorgt. Trotzdem falsch. Richtig wäre: Auf diese Art und Weise wird der Motor, ohne Schaden zu nehmen, immer mit dem optimalen Spannungs-Mittelwert versorgt.
OK, danke hat mir sehr geholfen. Fuer andere Anfaenger, die mitlesen: Offenbar hat es zusaetzlich den Vorteil, dass man z.B. bei 12 V Versorgung eines 3V Motors per Chopperbetrieb immer reichlich Drehmoment hat. Offenbar geht das bei Schrittmotoren sonst gerne mal in die Knie bei hoeheren Drehzahlen.
> ... per Chopperbetrieb immer reichlich Drehmoment hat. Strom ==> Moment > Offenbar geht das bei Schrittmotoren sonst gerne > mal in die Knie bei hoeheren Drehzahlen. Bei allen (induktiven) Motoren. Stichwort Gegen-EMK http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromotorische_Kraft
Guten Abend allerseits, ich bin seit etwa 2 Wochen auf der Suche nach einer besseren Beschaltung meines Schrittmotors, habe viel probiert und bin bisher nur gescheitert. Ich möchte einen DZM bauen und dafür folgenden DZM einsetzten: http://www.sonceboz.com/medias/produits/fiches-techniques/6403.pdf Da der nur 35mA braucht und ich zum einen keinen Platz für einen großen Treiber habe und die ja auch meist erst ab 100mA laufen ( Hörensagen ) war nun die Idee die folgende: Ich wollte einen LM317 nehmen und ihn als Konstantstromquelle einsetzen. Eingestellt auf 35mA. Vin auf 12V gehängt und Vout als Eingang eins Low Current Switch IR 4427. Solange der Switch Masse durchschaltet dreht der LM317 die Spannung solange höher bis sie auf 12-2,5 = 9,5V angestiegen ist ( 2,5V gehen über dem Regler "verloren" ). Sobald der Switch auf den Spannungspfad durchschaltet läuft Strom ( recht viel dank 9,5V Spannung ) durch die Spulen. Sollte der Strom über 35mA steigen würde der LM317 die Spannung reduzieren und der Strom würde konstant auf 35mA gehalten. An sich dachte ich, das wäre eine gute Idee. Aber der Motor schafft es eben nicht immer anzufahren, wie man auf dem Video http://youtube.com/watch?v=KZ8Hqvv8Zuo sieht. Heute hatte ich die faxxen dicke und wollte mal gucken was man so alles treiben kann bis der Motor sich verabschiedet. 12V direkt auf den Switch gegeben. Motor macht exakt das gleiche. Zuckelt rum und dreht nur selten. Dabei gebe ich dem schon eine variable Anfahrzeit: Nach dem Start warten ich nach dem umpolen 15ms .. 14ms .. ... 1ms um dann weiterhin 1ms zu warten zwischen den Schritten. Wenn man nur auf 2ms reduziert dreht der Zeiger, aber wesentlich zu langsam, mit 1ms fährt er eben nicht immer an. Wenn im Datenblatt nicht 600°/sec stehen würden, dann würde ich sagen der Motor kann nicht so schnell. Sollte er aber können. 200°/sec gehen ganz gut, sieht aber lahm aus. Motortreiber wie man sie klassisch nimmt laufen eben erst ab 100mA ... voll der Mist alles. Also alle vor die Erfahrungen haben!! Gruß JKW
Hallo Kolja! Warum enterst du hier einen uralten Thread statt einen neuen aufzumachen? Die Stepper von Sonceboz sind offenbar für den Betrieb bei 5V gedacht. Typischerweise werden die Wicklungen in der Elektronik vom Tachoeinsatz direkt an 5V geschaltet. Treiberschaltungen wären da viel zu teuer und zu aufwändig. 20mA sollte ein AVR auch noch ohne weitere Treiber schaffen.... Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.