www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verständnisproblem Motortreiber L6235


Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin moin,

ich bin gerade dabei eine Turbine (U71MX) mit dem Motortreiber L6235 zum 
Laufen zu bringen. Das klappt soweit ganz gut. Jedoch verstehe ich die 
Schaltung, die um diesen Baustein laut Datenblatt aufgebaut wird, nicht.

In dem Schaltbild ist VDD = 5V

Und in dem Datenblatt heißt es für VREF:

An op amp, configured as an integrator, filters the signal and compares 
it with a reference voltage VREF, which sets the speed of the motor.

VREF kann Werte von -0,3V bis 7V annehmen. Empfohlen -0,1V bis 5V.

Eigentlich müsste ich die Drehzahl der Turbine doch nun mit dieser 
Spannung VREF beeinflussen können. Leider reagiert sie aber auf 
Änderungen an diesem Pin nicht.

Hat jemand Anregungen dazu?

Autor: woko (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das schaut für mich nach einem PWM Eingang aus.

sg,
Wolfgang

Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aber der Baustein erzeugt doch ein PWM Signal. Heißt das, ich muss das 
PWM Signal vom Baustein, dorthin zurückführen?

Autor: Nico357 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der VREF Pin am L6235 dient als Führungsgröße für die Stromregelung des 
Motors. Die Spannung(Strom) wird über dem Shunt gemessen und mit VREF 
verglichen. Die Stromregelung funktioniert mittels PFM. Über RCOFF 
stellst du die konstante Auszeit der PFM ein. Der Shunt und die max. 
Spannung an VREF. bestimmen den Maximalstrom. Empfohlen wird eine max. 
Spannung an VREF von 0,5V.
Bei einer Spannung von VREF = 5V und RSHUNT = 0,1OHm  würde der Treiber 
versuchen den Motor auf 50A zu regeln und bei 0,5V auf 5A. Die Schaltung 
am VREF Pin ist eine analoge Geschwindigkeitsregelung. Würde mal so 
tippen dass deine Spannung am VREF Pin zu hoch ist.

Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und wenn du von VREF redest, meinst du dann das VREF direkt am L6235 
oder das VREF vor dem Op Amp?

Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mal noch was anderes...welchen OpAmp sollte man denn nehmen, bei diesem 
Motortreiber? Momentan benutze ich einen NE5532AP.

Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nico357 schrieb:
> Würde mal so
> tippen dass deine Spannung am VREF Pin zu hoch ist.

Wenn die Spannung an VREF zu groß war, könnte dadurch dieser Eingang 
bzw. der Baustein schaden genommen haben. Denn auch mit einer kleineren 
Spannung, klappt es momentan noch nicht.

Im Anhang mal meine aufgebaute Schaltung.

Eigentlich gibt es nur noch 2 Möglichkeiten, weshalb es nicht geht. 
Entweder ist der Eingang Vref schon zerstört, oder meine Schaltung auf 
der Platine hat einen Fehler.

Autor: Niemand (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was mir zuerst auffällt ist die symmetrische Versorgung des NE5532. 
Warum das ? Einfach +5V/Gnd kann der auch und verträgt sich auch besser 
mit dem L6235. Ich glaube nicht, dass irgendein Vref signal negativ 
werden sollte, aber auch 5V scheinen mir kein korrekter Wert zu sein. 
Check das besser nochmal.
Es gibt ein EvaBoard. Versuchs doch mal damit zuerst.
Nur noch ein kleiner Tipp: Versuch den Schaltplan etwas aufzuräumen, 
dann findet man auch die Fehler schneller. Versuch nicht die 
Pin-Reihenfolge des Original ICs nachzuvollziehen oder beizubehalten, 
wenn der Schaltplan dadurch unübersichtlich wird.

Autor: Niemand (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Noch eine Kleinigkeit. Aus Deinem Schaltplan wird nicht klar, ob und wie 
die Hall Sensoren angeschlossen werden.

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> NE5532.
> Einfach +5V/Gnd kann der auch

Nö.

Wäre zwar besser um negative Spannungen an Vref zu verhindern
(was er im Schaltplan nämlich komplett ignoriert hat),
aber er muss dann schon einen LM324 nehmen.

Ich versteh nicht, warum er nicht einfach die AppNote nachbaut,
wenn er nicht weiss, wozu die Signale alle da sind.

Der L6235 lässt den Motor mit voller Beschleunigung immer
schneller drehen, wenn man keine Tachoregelschleife dranbaut.

Damit man diese Regelschleife bauen kann, liefert der L6235
Tackopulse konstanter Breite aber halt unterschiedlichem
Abstand. Die Pulse drüfen so breit sein, daß sie sich bei
höchster Geschwindigkeit überlappen (Dauerplus), das stellt
man mit RCpulse ein. Natürlich könnte dieser Impulsausgang
auch in einen uC gehen der die Regelung übernimmt. Aber
analog glättet man diese Pulsfolge damit eine geschwindigkeits-
abhängige Gleichspannung rauskommt. Am einfachsten per RC-Glied,
besser mit einem OpAmp als LowPass Filter höherer Steilheit.

Dann vergleicht man diese Spannung mit eine Vorgabe, um zu
erfahren, wie schnell der Motor schon ist. Ist die Spannung,
also das aktuelle Tempo, geringer, löegt man an Vref die
Spannung an, die am shunt abfallen soll, also dem maximalen
Motorstrom entspricht. Ist die Tachospannung höher als die
Geschwindigkeitsvorgabe, legt man an Vref 0V an damit der
Motor keinen Strom mehr bekommt. Und weil diese Form von an/ais
Regelung eine schlechte Regelung ergibt, sorgt man dafür, daß
der Übergang nicht schlagartig, sondern bei Annäherung erfolgt.
Vref darf aber nie höher werden, als der maximale shunt Spannung
beim maximalen Motorstrom.

Die Kunst ist es nun, die Trägheit des Motors mit dem Trägheit
der Geschwindigkeitsregelung nachzubilden damit die Regelung
sauber wird.

Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hiho,

der Beitrag von MaWin ist ja wirklich sehr detailgespickt. Leider liegt 
mir dieser Elektronikkram überhaupt nicht und dementsprechend tue ich 
mich sehr schwer mit der Thematik. Nichts desto trotz werde ich mich 
wohl gleich mal an diese RC Glieder machen, um meine Regelschleife zu 
optimieren, bzw. das ganze auch besser zu verstehen.

Dachdem ich meine Turbine vor 2 Monaten ordentlich durchgebrutzelt habe 
und auf einen Ersatz warten musste, habe ich während dessen versucht, 
mir mit meinem µC ein Prog zu schreiben, welches meine Hallsignale der 
Turbine simuliert. Diese kann ich nun in den L6235 einspeißen, um mir 
die PWM Ausgänge anzuschauen und die Reaktion auf ein Signal an V_REF zu 
analysieren.

Leider erhalte ich mit einem Spannungssignal an V_REF vor dem OpAmp 
immer noch keine Änderung meiner PWM Signale vom Baustein L6235.
Kann man aus Testzwecken diese Regelschleife übergehen und einfach mal 
eine Spannung direkt an den PIN 13 : Vref am L6235 anlegen. Es ist nicht 
so, dass ich das noch nicht versucht habe -g- Aber auch hier sehe ich 
keine Änderung des PWM's. Habe dort eine Spannung von 0 - 5V angelegt. 
Dummerweise auch mal -0,24 V. Irgendwie soll man ja keine negative 
Spannung anlegen. Jedenfalls zieht dieser Eingang des Treibers keinen 
Strom. OpAmps ziehen ja am Eingang auch keinen Strom. Kann man das damit 
vergleichen?

Es würde mir sehr helfen, wenn ihr mir weitere Erklärungen geben 
könntet.

Viele Grüße,

Stefan.

Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also ich habe jetzt die Verbindung von PIN 13 (Vref) von dem Ausang des 
OPV's der mein eingespeistes V_REF verstärkt, getrennt. Mir kam noch der 
Gedanke, dass die direkt angelegte Spannung an PIN 13 verfälscht werden 
könnte, wenn in Richtung des OPV Ausganges, doch irgendwo Spannung 
abfällt. Weiterhin versorge ich meine Hallsensoren an der Turbine nun 
nur noch mit 5V und den Baustein L6235 mit eigentlich 12 V.

Vref (PIN13) wird direkt über ein Netzteil gespeist, begonnen bei 0,5 V, 
welche ich dann langsam erhöhe bis max. 5V.

Eigentlich 12V weil ... wenn die Turbine angeschlossen ist, will der 
Baustein oder die Turbine mehr Strom ziehen, als ich am Netzteil 
freigegeben habe. Meine Turbine ist von Papst und zieht locker mal 2 A 
und mehr. Meine Begrenzung habe ich hier auf 2 A gestellt. Mehr schafft 
das Netzteil auch gar nicht.

Wer nun denkt, dann ist es ja klar ... das Netzteil hat nicht genug 
Saft, der irrt. Denn mit einer U71MX Turbine von micronel, mit max. 1,12 
A tritt das gleiche Problem auf. Die Strombegrenzung habe ich hier 
natürlich auf 1,12 A gesetzt.

Beide Turbinen geben ab ~ 6,5V ein fürchterliches fiepsen von sich und 
wollen mehr Strom als sie eigentlich dürfen.

Wie bekomm ich raus, ob der Baustein defekt ist?
Einfach einen neuen kaufen und tauschen? g Gehts auch noch anders?

Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, ich hab mir jetzt einen neuen L6235 besorgt und die Schaltung drum 
herum komplett neu aufgebaut. Also neues Layout.

Vor die Hallsensoren hab ich jetzt jeweils eine Diode 1N4148 gesetzt, 
damit kein Strom in die Turbine zu den Hallsensoren zurückfließt.

Leider dreht sich die Turbine nicht und macht immer noch diese pieps 
geräusche. Ursache ist scheinbar das PWM Signal, welches nicht 
Phasenverschoben aus dem Baustein kommt. Also alle PWMausgänge des L6235 
sind zur gleichen zeit High und zur gleichen Zeit Low. Da kann die 
Turbine auch nicht laufen.

Die Frage ist, wieso sind die nicht Phasenverschoben? Hat da jemand 
einen Tip? Ich bin bei der Fehlersuche immer noch sehr orientierungslos 
und probiere meistens einfach drauf los :(

Autor: Stefan M. (stefan_m)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also ... alle Probleme haben sich in Wohlgefallen aufgelöst.

Die Dioden vor den Hallsensoren waren dafür verantwortlich, dass das 
ausgegebene PWM nicht Phasenverschoben war. Die 5 V die am Ende 
anliegen, sind also auch für die Hallsensoren in der Turbine selbst 
relevant.

Das das Vref nie eine Auswirkung auf meine Umdrehungszahl hatte, lag 
tatsächlich daran, dass dieser Eingang defekt ist.

Mit dem neuen Baustein lässt sich meine Turbine problemlos über Vref 
steuern :)

Dann auf zur Reaktionszeitmessung ^^

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.