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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schrittmotor bipolar, diskret


Autor: H. Triti (triti)
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Hi,
hab ich das endlich richtig kapiert?

Ich will einen Schrittmotortreiber diskret aufbauen, so wie in der 
Zeichnung, also 2 H-Brücken. Steuerung mit COM vom PC oder mit einem PIC 
und 4 Transistoren für die 12V.

1)Passt das so?

2)Stromversorgung: PC-Netzteil (250W), also 5V und 12V. Mit 12V sollte 
die Sache laufen.
Kann ich, damit der Motor beim stillstehen nicht so heiss wird (aber 
trotzdem nicht alle Kraft verliert),
a) einfach über ein Umschaltrelais auf 5V gehen? Zu einfach? Oder soll 
ich
b) mit einer PWM (NE555) und einem Mosfet die 12V-Versorgung um 50% 
runterschrauben?

3) Kann man, wenn man nur eine H-Brücke nimmt, einen Getriebemotor 
12V/5A reinhängen und der dreht sich, wenn 1a high und 1b low ist links, 
wenn 1a low und 1b high ist, rechts (oder halt umgekehrt)?

lg
Triti

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Triturus Trit schrieb:
> 1)Passt das so?

Theoretisch ja, praktisch eher nein.
Das Problem ist, dass beim Umschalten beide Mosfets gleichzeitig leitend 
sind, wenn die Streuerspannung zwischen etwa 3 und 9V liegt. Während 
dieser Zeit fließen locker mal >10A.
Das erzeugt einerseits nette Spikes und somit Störungen, andererseits 
auch Verlustleistung.
Durch Vorwiderstände die passend mit je einer Diode überbrückt werden 
kann man aber erreichen, dass einer der Mosfets schneller abschaltet als 
der andere ein.
Die bessere Lösung wäre getrennte Steuersignale für die beiden 
Transistoren jeder Halbbrücke zu erzeugen und eine entsprechende Pause 
einfügen.

> a) einfach über ein Umschaltrelais auf 5V gehen? Zu einfach? Oder soll
> ich

Funktioniert.

> b) mit einer PWM (NE555) und einem Mosfet die 12V-Versorgung um 50%
> runterschrauben?

Funktioniert auch.

> 3) Kann man, wenn man nur eine H-Brücke nimmt, einen Getriebemotor
> 12V/5A reinhängen und der dreht sich, wenn 1a high und 1b low ist links,
> wenn 1a low und 1b high ist, rechts (oder halt umgekehrt)?

Ja.

Autor: H. Triti (triti)
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Hi,

vielen Dank für die Erklärung.

> ..locker mal >10A.
Grausig!

> Durch Vorwiderstände die passend mit je einer Diode überbrückt werden
>kann man aber erreichen, dass einer der Mosfets schneller abschaltet als
>der andere ein.
Ah! Wo gehören die rein? Z.B. ein 10 Ohm/4W-Keramik (also 4 Stück) 
unterhalb von den P-Mosfets (aber noch vor der Abzweigung zum Motor)?
Und: wieviel Ohm sind da richtig? Reichen 10? (Mein Schrittmotor zieht 
übrigens 1.1A)
Die Sperrdiode 1N4007 muss dann wahrscheinlich in Richtung +12V schauen 
(?). Und überbrückt NUR den Widerstand, nicht auch gleich den Mosfet 
mit.

> Die bessere Lösung wäre getrennte Steuersignale für die beiden
>Transistoren jeder Halbbrücke zu erzeugen und eine entsprechende Pause
>einfügen.
Verstehe. Nur habe ich nicht so viele Steuerleitungen. Also wäre erst 
mal die Methode mit 4 Eingängen und den Widerständen gerade richtig.

Für später, wenn ich das mit einem PIC mache: Wieviele Millisekunden 
Pause sollte man da ungefähr geben? 2? Oder gehts da eher um 
Mikrosekunden?

[Nicht schlagen, mir kommt gerade eine irre Idee, aber mit kleinen 
Kondensatoren am Gate zum Ausbremsen wirds wohl nicht gehen, weil sich 
die wahrscheinlich nicht schnell genug wieder entladen können.]

lg
Triti

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Triturus Trit schrieb:

>> Durch Vorwiderstände die passend mit je einer Diode überbrückt werden
>>kann man aber erreichen, dass einer der Mosfets schneller abschaltet als
>>der andere ein.
> Ah! Wo gehören die rein?

So wie hier:
http://ichlebe.aufdemmond.de/calle/h-bridge/h-brid...
http://www.roboterwiki.de/index.php/Mumptai%27s_H-...

> Die Sperrdiode 1N4007 muss dann wahrscheinlich in Richtung +12V schauen

1N4007 bei sowas ist viel zu langsam. Eine 1N4148 ist da sehr viel 
besser, da schneller. Bei mehr Strom eine entsprechende Schottkydiode.

> Für später, wenn ich das mit einem PIC mache: Wieviele Millisekunden
> Pause sollte man da ungefähr geben? 2? Oder gehts da eher um
> Mikrosekunden?

Eher um Nanosekunden.
Die üblichen Totzeiten liegen bei 100ns-1µs.

Autor: H. Triti (triti)
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Danke schön!
Aha, also ALLE Mosfets kriegen am GATE diesen Widerstand (mit den 
gleichen Ohm) + schnelle Diode.
Nach rumgoogeln sehe ich, dass der Widerstand von 100 bis 470 Ohm und 
rauf bis zu 1k gehen kann/soll. Ich vermute mal, dass 100 Ohm reichen 
werden.
Und jemand hat auch noch von der Sperrdiode weg eine Z-Diode 15V nach 
Plus gegeben. Das muss wohl nicht sein.

Wäre es vielleicht noch sinnvoll, vom Gate einen Widerstand 1k nach Plus 
(bei N-Mosfet) bzw. Minus (bei P-) zu geben, damit die Mosfets schneller 
schalten? - Hab mal irgendwo gelesen dass die das dann tun sollen.

lg
Triti

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