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Forum: Platinen MosFet-HBrücke,Optokoppler und Atmega8. Fehler vorhanden


Autor: Arne (Gast)
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Hallo Zusammen,
ich habe vor einen Motor 24V/4A anzusteuern.
Dafür habe ich mir eine H-Brücke mit Leistungs-MosFets überlegt und 
steuer die über einen Atmega8 an. Der Spindelhubmotor soll zwei 
Endschalter vorne/hinten haben und desweiteren will ich zwei 
Näherungsschalter 24V nutzen.
Da ich noch nicht soviele Erfahrungen bei der Konstruktion einer Platine 
habe, wollte ich mal nachfrage ob jemand ein grober Fehler ins Auge 
sticht der mir nicht bewusst ist oder sonst einen Tip bei der 
Konstruktion hat.
Wenn ich mit KiCad den Electric Rules Check mache, bemängelt das 
Programm die die 5V Versorgungsspannungspunkte. Woran kann das denn 
liegen?
Ich bin für jeden netten Tip dankbar.
Euch einen schönen Tag
Liebe Grüße Arne

Autor: Ingo (Gast)
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Unabhängig von den Designregeln, solltest Du die H-Brücke, wenn sie 24V 
schalten soll, auch mit 24V ansteueren(mit Vgs-Begrenzung), sonst sind 
die obereren Transistoren immer durchgesteuert.
mfG ingo

Autor: Hans (Gast)
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Also ich habe ja noch nie mit den Farben am PC gearbeitet, vielleicht 
isses ja angenehm, aber...zum hier angucken finde ich es persönlich sehr 
schelcht.

Autor: Arne (Gast)
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Tatsächlich da war mein Kopf schon weiter als meine Finger...24V 
vergessen.
Ich habe von der Brücke selbst nochmal ein größeren Ausschnitt gemacht.
Vom Design her habe ich alles auf eine Seite gequetscht. Was genau 
meintes du mit Designregeln?
Danke Lg Arne

Autor: Floh (Gast)
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Die oberen Mosfets der H-Brücke sind immer durchgeschaltet.
Bei 5Volt-Signal mit -19V Ugs, bei 0Volt-Signal mit -24V Ugs.
Du brauchst einen Pegelwandler, wobei du bei 24V mit der maximalen 
Gate-Source-Spannung aufpassen musst.

Autor: Ingo (Gast)
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Mit "unabhängig ...Designregeln" meinte ich, das ich nicht weiss, was 
KiCad zu bemängeln hat, aber Dein AVR gibt an seinen Ausgängen 0 oder 5V 
aus. Für die unteren Mosfet ist das ok, die oberen werden dan aber 
zwischen Gate und Source 24 oder 19 V haben, also in jedem Falle 
durchgesteuert. Im letzteren Falle, also bei eingeschaltetem unteren 
Transistor hast Du also einen Kurzschluss. Wobei die meisten Mosfets 
auch nur so 15V zwischen Gate und Source vertragen.
mfG ingo

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arne (Gast)

>      H-Br_cke.PNG
>      12,3 KB, 2 Downloads

Man kann die SParsamkeit auch übertreiben. Geht nicht noch kleiner?
Und Dunkelrot auf Schwarz ist ein ganz toller Kontrast . . .

>ich habe vor einen Motor 24V/4A anzusteuern.
>Dafür habe ich mir eine H-Brücke mit Leistungs-MosFets überlegt und
>steuer die über einen Atmega8 an.

Tja, so einfach isses nicht. Lies was über Treiber und 
Pegelwandler, und dann wirst du merken, dass man als Anfänger besser 
erstmal eine fertige H-Brücke nimmt, siehe H-Brücken Übersicht.

MFG
Falk

Autor: Arne (Gast)
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Ok aus dem gesichtspunkt habe ich das noch nicht gesehen..hätte mir 
selbst auffallen müssen. Also ist die Ansteuerung die Schwierigkeit. 
Danke für den Tip...werde mir mal ne Lösung erarbeiten.

Autor: Arne (Gast)
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Was mich aber trotzdem wundert ist, dass ich genau diese Brücke 
aufgebaut habe und einen kleinen Motor damit vor und zurück fahren 
lassen konnte. Angenommen der obere MosFet wäre durchgeschaltet, hätte 
ich doch den mega Kurschluss haben müssen den ich aufjedenfall gemerkt 
haben müsste. Oder gibts dafür eine andere erklärung? lg Arne

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Arne (Gast)

>Was mich aber trotzdem wundert ist, dass ich genau diese Brücke
>aufgebaut habe und einen kleinen Motor damit vor und zurück fahren
>lassen konnte.

Sicher, wenn deine H-Brücke genauso wie der uC an 5V liegt. Aber nicht 
an 24V.

MFG
Falk

Autor: Arne (Gast)
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Ja genau auf die Lösung bin ich gerade auch gekommen...ich hatte 6Volt 
versorgungsspannung für die Brücke...dann fällt der erste Transistor ab 
und die Sache läuft..
Nun gut dann werde ich mir mal eine hübsche voll Brücke mit integierten 
Treiber suche...bin gespannt..
Vielen Dank :)

Autor: Arne (Gast)
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Guten morgen zusammen,
also ich habe mich jetzt für eine Vollbrücke Typs L6201PS entschieden. 
Das Mopped ist zwar nicht ganz billig aber wiederum eine sichere 
einfache Lösung.
Ich habe jetzt an den SENSE Anschluss einen Widerstand angeschlossen 
über den ich dann die Spannung messen kann und über den Analog Eingang 
am Atmega8 im Falle eines zu hohen Stromes abschalten kann. Soweit die 
Theorie :)
Habe ich das dem Datenblatt richtig entnommen, das im Falle eines 
ansteuern beider IN1 & IN2 Eingänge kein Kurzschluss stattfindet??
Einen schönen Tag wünsche ich.
Lg Arne

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arne (Gast)

>also ich habe mich jetzt für eine Vollbrücke Typs L6201PS entschieden.
>Das Mopped ist zwar nicht ganz billig aber wiederum eine sichere
>einfache Lösung.

Oh Gott, das Ding kostet TATSÄCHLICH 3,60 EUR als 6202 bei Reichelt.

>Habe ich das dem Datenblatt richtig entnommen, das im Falle eines
>ansteuern beider IN1 & IN2 Eingänge kein Kurzschluss stattfindet??

Welcher Kurzschluß?

Mfg
Falk

Autor: Arne (Gast)
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Also ich will den als SMD haben und wollte eine Last mit 4 Amper fahren 
können.
Habe also den L6201PS gewählt weil dieser ein  SO20 Aufbau hat.
Dieser sollte bei Farnell sogar 11 Euronen kosten. Bei Embedit kostet 
der selbe 6 Euro.Ist ja schon mal was.Vllt kannst du mir ja auch einen 
günstigeren Lieferanten nennen ;)
Angenommen ich würde beide Eingänge High schalten so würde ja über 
meinen Widerstand eine viel höhere Spannung abfallen, insofern das 
gleichzeitige einschalter aller Mosfet nicht von dem Baustein selbst 
verhindert wird.
MFG Arne

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Arne (Gast)

>Also ich will den als SMD haben und wollte eine Last mit 4 Amper fahren
>können.

Na dann mach dir mal ein paar Gedanken wie du den sicher kühlen willst. 
Das wird sportlich. Kleiner Tip: Vergiss den IC und nimm den L6203, ist 
der gleiche IC im leicht kühlbaren Gehäuse, natürlich mit 
Kühlkörper.

>Angenommen ich würde beide Eingänge High schalten so würde ja über
>meinen Widerstand eine viel höhere Spannung abfallen, insofern das
>gleichzeitige einschalter aller Mosfet nicht von dem Baustein selbst
>verhindert wird.

???
Du solltest dich mal mit den Grundlagen von H-Brücken beschäftigen. Der 
Sense Widerstand misst den Strom durch die H-Brücke und damit den Strom 
durch die Last. Wenn beide Eingänge HIGH sind, fließt KEINERLEI Strom 
durch die Last.

Es sei denn, du schaltest beide Zweige parallel und verwendest sie als 
Halb-Brücke (das ist KEINE H-Brücke!) und schaltest die Last an GND oder 
VCC.

Siehe Motoransteuerung mit PWM

MFG
Falk

Autor: Arne (Gast)
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Hallo Falk,
Also ich habe nochmal das Datenblatt meines Motors durchforstet und 
fahre diesen maximalmit 1,5 Amper und ohne PWM da die Geschwindigkeit 
egal ist.
Da sollte ich doch auch ohne eine Kühlung auskommen oder?
Schönen Tag wünsche ich.
Viele Dank Arne

Autor: Floh (Gast)
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Arne schrieb:
> Ich habe jetzt an den SENSE Anschluss einen Widerstand angeschlossen
> über den ich dann die Spannung messen kann und über den Analog Eingang
> am Atmega8 im Falle eines zu hohen Stromes abschalten kann. Soweit die
> Theorie :)

Jap. In der Praxis ist das kein Eingang für den ADC, sondern nur für den 
internen Komparator. :-)

Autor: Arne (Gast)
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Ich gebe mir ja schon echt mühe das Datenblatt zu verstehen, aber das 
geht da nicht so wirklich hervor. Aber was spricht dagegen den auf den 
ADC zu packen? Lg Arne

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arne (Gast)

>geht da nicht so wirklich hervor. Aber was spricht dagegen den auf den
>ADC zu packen? Lg Arne

Ggf. die Geschwindigkeit der Überstromerkennung. Da ist der 
Analogcomparator um einges schneller.

MfG
Falk

Autor: Arne (Gast)
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Hallo zusammen,
also ist das mit dem ADC wieder nicht so einfach wie ich mir das 
vorgestellt habe.
Zur Stromüberwachung wird im Datenblatt der L6506 empfohlen. Wobei ich 
das für meine einfache Anwendung für zu aufwendig empfinde.
Dann stellt sich doch jetzt die Frage wie ich den internen Komperator 
nutzen kann?
Also meine einzige Erklärung wäre, den Anschluss Vref mit dem 
Kontenpunkt oberhalb von Rsense zu verbinden?? Oder liege ich da wieder 
völlig falsch??
Ich bedanke mich nochmals für euren tollen Hilfestellungen.
Lg Arne

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Arne (Gast)

>Dann stellt sich doch jetzt die Frage wie ich den internen Komperator
>nutzen kann?

Ein Pin geht an Rsense, der zweite an eine feste Spannung. Überschreitet 
die Spannung an Rsense diese, schaltet der Komparator. Über Rsene lässt 
man typisch 0,1-0,5V abfallen, das muss Rsense leistungsmäßig aushalten.

MFG
Falk

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