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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Halbbrücke mit IR2110


Autor: Max94 (Gast)
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Hallo,
Ich möchte mich ersteinmal vorstellen!
Ich bin noch Schüler und interessiere mich sehr für Mikrokontroller etc.
Jetzt hat mich das Thema Motorsteuerung für einen 3-Phasen Synchronmotor 
fasziniert. Ich möchte versuchen eine Lichtmaschine als Synchronmotor 
anzusteuern. Dabei möchte ich sensorlos über die 3. Phase die 
Rotorposition bestimmt, um dann im richtigen Moment "weiter zu 
schalten".
Hier im Forum habe ich schon viele interessante Beiträge gelesen, die 
mir auch sehr viel weiter geholfen haben!.

Jedoch bleiben noch einige Fragen.
Im Anhang hab ich mal ein Foto von meinem Schaltplan hochgeladen, leider 
nicht sehr gut (hab mich noch nicht so viel mit Eagle beschäftigt). Ich 
hoffe, es ist trotzdem lesbar.

Über den Atmega8 möchte ich über Software-PWM (also nicht ganz so hohe 
Frequenz) den Mos-FET Treiber IR2110 ansteuern. Meine erste Frage wäre, 
ob man die Ports wirklich direkt vom Atmega an den IC hängen kann und ob 
man die mit 5 Volt beschalten kann(High:5V, Low:0V), denn ich meine 
irgendwo etwas von 3,3V Logik gelesen zu haben???
Hab ich das richtig verstanden, dass Vss und COM jeweils die 
Bezugspotentiale sind, auf denen Vdd und Vcc aufbauen? In meiner 
Schaltung wäre das Bezugspotential demnach überall gleich.
Zwischen Vcc-COM und Vdd-Vss sind jeweils 10u Elkos, ist diese Größe 
okay?

Die Spannung für das schalten der Gates würde ich gerne über einen 12 
Festspannungsregler bestimmt, reicht das aus, denn die Fets sind ja 
keine Logic-Level- FETs. Also reichen 12V Dif. zwischen Gate und Source 
aus? Ich rechne eher mit etwas weniger, da sich der Bootstrapper 
Kondensator ja noch ein bisschen entläd. Ist die Größe für den 
Bootstrapper Kondensator mit 10uF okay?

Ich habe Schaltungen gesehen, bei denen die Ausgänge von den Treibern 
direkt an den FETs sind, jedoch auch Schaltungen gefunden, die einen 100 
Ohm Widerstand und eine Diode parrallel schalten, wofür das? Und welche 
Diode ist geeignet?

Meine letzte Frage ist, ob ich zusätzliche Dioden bei den FETs brauche, 
damit Induktive Ladungen abgeführt werden können.

So, das waren viele Fragen! Ich muss mich entschuldigen, wenn ich als 
Anfänger dumme Fragen gestellt habe...
Vielen Dank fürs lesen und kommentieren!

Ich wünsche noch einen schönen Abend!

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Nein, die Dioden an den Gates sind nicht brauchbar. Schon mal das 
Datenblatt zum Treiber studiert. ? Ich denk es hat auch keine 
Gatewiderstaende.
Ja, die Eingaenge an den ccntroller geht.

Autor: Knut (Gast)
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A...aha Soooo. schrieb:
> Nein, die Dioden an den Gates sind nicht brauchbar.

Unsinn. Wenn du deinen Gatevorwiderstand auf ca. 47R verringerst und in 
Reihe zu der Diode (parallel zum Widerstand) noch einen Widerstand von 
10R packst macht das schon Sinn, da dadurch auch gleichzeitig eine 
gewisse Totzeit eingestellt wird.

> Schon mal das
> Datenblatt zum Treiber studiert. ?
> Ich denk es hat auch keine Gatewiderstaende.

Du solltest etvl. das Datenblatt studieren oder dich mit der Materie 
vertraut machen...

> Ja, die Eingaenge an den ccntroller geht.
Hör auf zu trinken...

Max94 schrieb:
> Zwischen Vcc-COM und Vdd-Vss sind jeweils 10u Elkos, ist diese Größe
> okay?

Elkos (gewickelt) sind zu langsam. Keramik oder Tantal ist hier das 
Richtige.

Die Bootstrapdiode muss unbedingt eine "schnelle" Schaltdiode sein, ne 
4148 reicht da meist nicht. Ich kann leider nicht erkennen was du 
verbauen willst. Aber ne UF400X ist da durchaus ok.





Gruß Knut

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Diese Treiber haben doch alle schon 500ns Totzeit voreingestellt.

Autor: ArnoR (Gast)
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Unter 10V Ucc geht beim IR2110 gar nichts und die Logikeingänge brauchen 
auch mehr als 5V. Und schließlich hat der IR2110 keine eingebaute 
Totzeit. Wozu sind eigentlich Datenblätter da?

Autor: Michael (Gast)
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LOL. Seit ihr alle noch nicht ausgeschlafen?

Die R/D-Kombination ist Standard und OK. VDD=5V ist OK. VCC=12V ist OK. 
Digitaleingangspegel von 5V sind OK. Alles innerhalb der "Recommended 
Operating Conditions".

Die Frage "Wozu sind eigentlich Datenblätter da?" muss ich an ArnoR 
zurückwerfen...

Autor: Michael (Gast)
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BTW: Nicht nur Datenblätter, sondern auch Application Notes sind 
hilfreich.
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf habe ich vor 
>15Jahren verwendet, um mit dem IR2110 Ansteuerungen für Magnetlager zu 
entwickeln.

Autor: Knut (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Logikeingänge brauchen
> auch mehr als 5V.

Häää? Warum dann Logikeingänge?

ArnoR schrieb:
> Wozu sind eigentlich Datenblätter da?

Das solltest du Dich wirklich fragen!



Gruß Knut

Autor: ArnoR (Gast)
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Michael schrieb:
> Die R/D-Kombination ist Standard und OK. VDD=5V ist OK. VCC=12V ist OK.
> Digitaleingangspegel von 5V sind OK. Alles innerhalb der "Recommended
> Operating Conditions".
>
> Die Frage "Wozu sind eigentlich Datenblätter da?" muss ich an ArnoR
> zurückwerfen...

Ohne jetzt jede einzelne Falschaussage von Michael zu korrigieren, nur 
mal ein Zitat aus dem Datenblatt des IR2110:

"Logik 1 Input Voltage: min 9,5V"
"Logik 0 Input Voltage: max 6V"

Autor: ArnoR (Gast)
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Der IR2110 hat, wie viele IR-Treiber, Vdd-abhängige Logikpegel und keine 
Standart-Logikeingänge.
Vielleicht erst mal genauer hinschauen, bevor man mit blöder 
Überheblichkeit kommt.

Autor: Knut (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Ohne jetzt jede einzelne Falschaussage von Michael zu korrigieren, nur
> mal ein Zitat aus dem Datenblatt des IR2110:
>
> "Logik 1 Input Voltage: min 9,5V"
> "Logik 0 Input Voltage: max 6V"
>
>

Aua.
Wenn du lesen würdest, dass die Versorgungsspannung (VDD) 15V ist, 
stimmt das diesem Fall. Wenn du aber, wie normalerweise üblich, mit VDD 
= 5V arbeitest ergeben sich ganz andere Werte.

Steht auch oben in den Features extra drinnen.



Gruß Knut

Autor: mh (Gast)
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Jetzt guck dir nochmal an was an der x-Achse steht und überprüfe deine 
Aussage nochmal.

Autor: ArnoR (Gast)
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Der 2110 hat eine Unterspannungsabschaltung bei Vdd=8,2V, wie willst du 
den bei 5V betreiben? Man kann Power Mosfets mit 5V Ugs nicht richtig 
einschalten.

So langsam wirds mir zu blöd.

Autor: Knut (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Der IR2110 hat, wie viele IR-Treiber, Vdd-abhängige Logikpegel und keine
> Standart-Logikeingänge.
> Vielleicht erst mal genauer hinschauen, bevor man mit blöder
> Überheblichkeit kommt.

Wie schon gesagt, du hast es jetzt sogar selber gefunden. Jetzt musst du 
halt nur noch verstehen was da steht. Daran scheiterts wohl noch...

Guck nochma vorsichtig oben in seine Schaltung, wenn du meinst er machts 
immer noch falsch...?



Gruß Knut

Autor: Knut (Gast)
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ArnoR schrieb:
> So langsam wirds mir zu blöd.

Herr, lass Hirn regnen...

Das Ding hat 2 Anschlüsse für Spannung (VDD undVCC)! Das eine für Logik 
(VDD), das Andere für den Treiber (VCC)...



Gruß Knut

Autor: Flo (Gast)
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Hallo,

über dem Thema "Lichtmaschine als Synchronmotor verwenden" bin ich schon 
eine Zeitlang... Grundsätzlich funktioniert das was du vor hast. Aber: 
Ohne Sensoren die die Rotorposition zum Controller zurückmelden 
funktionert es nicht brauchbar (zumindest für meinen Zweck).

Ich habe mal zum Probieren einen Brushless-Fahrtenregler vom Modellbau 
verwendet. Betriebsspannung war 24V (an einer 12V LiMa) sonnst kommt da 
so gut wie nichts raus.

Das Problem mit der Erkennungung der Rückspannung der Spulen war, dass 
die Spannung bei kleinen Drehzahlen zu gering ist, so dass der 
Controller diese nicht sauber erkennen konnte. Deshalb wurde die LiMa 
bis zum Erreichen einer bestimmten Drehzahl (Bis die Rücksignale 
verwertbar waren) vom Controller wie ein Asynchromotor angesteuert (In 
der Hoffnung, dass das Drehfeld zur Drehzahl bis dahin synchron bleibt). 
Der Haken war, dass die LiMa bis zu dieser Drehzahl so wenig Leistung 
lieferte dass man sie ohne Probleme mit der Hand festhalten konnte.

Sobald die Schwelle erreicht war ging's dafür richtig ab! Die mechanisch 
abgegebene Leistung war 1,04KW bei 7Nm Drehmoment. Obere Drehzahlgrenze 
lag bei etwa 3000U/min (auch ohne Last) und ist stark Spannungsabhängig 
(mehr Spannung am Fahrtenregler, mehr Drehzahl / weniger Spannung am 
Erregerfeld, mehr Drehzahl ,aber weniger Leistung).

Da ich damit einen 50er Roller antreiben will ist das so natürlich nicht 
brauchbar, da ja gerade bei Drehzahlen ab 0 viel Power gebraucht wird. 
Deshalb bin ich auf einen fertigen Controller-Baustein von Motorola (mit 
Sensor-Eingängen) umgestiegen. Bin aber aus Zeitmangel nicht dazu 
gekommen das zu testen bis jetzt. Kommt aber sicher noch! Der 
Controllertyp ist MC33033 bzw. MC33035. Schau Dir da mal das Datenblatt 
an, da steht viel Informatives über die Steuerung drin. Ganz so einfach 
ist das leider nicht... ;-)

Gruß

Flo

Autor: Michael (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Der 2110 hat eine Unterspannungsabschaltung bei Vdd=8,2V, wie willst du
> den bei 5V betreiben? Man kann Power Mosfets mit 5V Ugs nicht richtig
> einschalten.
>
> So langsam wirds mir zu blöd.

Wie sagt ihr in DE? "Und tschüss!"

Es ist überhaupt kein Problem, etwas nicht zu wissen - und dazu zu 
stehen - oder Fehler zu machen. Das mache ich jeden Tag (so viel zum 
Vorwurf der "Überheblichkeit"). Es ist aber inakzeptabel, in einem Forum 
wissentlich falsche Informationen zu verbreiten!

Autor: ArnoR (Gast)
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Entschuldigung,
hatte mir vorher die Schaltung nicht heruntergeladen, weil die mit 4,8MB 
ein zu fetter Brocken für meinen analogen Anschluß ist. Daher hatte ich 
nur den Text gelesen und bin von der Verbindung von Vcc und Vdd und der 
gemeinsamen Versorgung mit 12V ausgegangen. Unter dieser Bedingung waren 
meine Aussagen richtig.
Jetzt, nach fast einer Stunde Ladezeit sehe ich, dass der Logigteil mit 
5V und der Treiberteil mit 12V versorgt wird. Dann geht das mit 
Standart-Logikpegeln.

Autor: Knut (Gast)
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Erst lesen, dann schreiben... Solltest du dir merken.

Gruß Knut

Autor: Steffen Warzecha (derwarze)
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> Der Controllertyp ist MC33033 bzw. MC33035.

Ja das Teil ist recht einfach zu handhaben, der Pferdefuß ist nur das 
die ICs seit einem halben Jahr abgekündigt sind und nur noch schwer zu 
bekommen sind. Vom MC33033DWR2G (SMD-Gehäuse) hätte ich noch 3 Teile da.

Trotz DSL habe ich mir auch die fast 5MB auch nicht angetan und muss 
auch in den oft gegebenen aber wohl kaum gehörten Ruf - Bildformate - 
einstimmen.

Autor: Knut (Gast)
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Man bedenke das Alter von Max94, dann könnte man darüber hinwegsehen!

Gruß Knut

Autor: max94 (Gast)
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Hallo,
vielen Dank für die ganzen netten Antworten!
Ich muss zugeben ich hab das Datenblatt nur überflogen.

@Steffen Warzecha
Der IR2110 und die IRF3205 sind bei Reichelt zu bekommen. Später lohnt 
es sich dann vielleicht, neuere ICs zu kaufen.
Bei den jetzigen ist auch einfach der Preis von 1,55 Euro (der IR2110) 
für mich ausschlaggebend. Da jetzt auch noch die Anschaffung von einem 
Oszilloskop nötig ist ;) muss ich schon auf die Ausgaben achten.

@Flo
Schön, dass es auch noch andere Leute gibt, die sich damit beschäftigen.
Mit der sensorlosen Ansteuerung hab ich bis jetzt noch gar keine 
Erfahrung gemacht. Ich werde es probieren, sonst evt. noch Hallosensoren 
anbauen(hab ich schonmal auf Youtube gesehen).
Mein Traum wäre es, einmal ein Motorrad (evt. 125 Cross?) auf 
Elektrobetrieb umzubauen. Nur wenn ich mir die Preise für einen PERM 
Motor anschaue, kann ich nur müde lachen. Deswegen auch die Idee mit der 
Lima. Dass ich damit nicht unendlich viel Power hab weiss ich, jedoch 
sind es Erfahrungswerte.

Wegen dem Bild:
Tut mir Leid, dass ich das Bild so groß hochgeladen habe. Nächstes mal 
mache ich den Schaltplan dann am Computer. Danke trotzdem an die 
Modem-User!
Ich werde die nächten Tage mal die Teile für den Schaltplan bestellen, 
und zu Sicherheit am besten erstmal mit alten BUZ11(die ich hier noch 
rumliegen habe) testen. Falls die 12V an Vcc nicht ausreichen, die FETs 
zu schalten, muss ich halt schauen, wie ich auf die 15V komme, ich werde 
es jedoch erstmal so ausprobieren.

So, jetzt auch an alle anderen, die sich hier mit dem Thema beschäftigt 
haben ein großes DANKE!

Ich wünsche noch einen schönen Abend

Autor: mike (Gast)
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Unabhägig aller Aussagen die hier getroffen wurden, möchte ich mal dem 
Autor @Knut mitteilen, das Deine Art wie Du hier schreibst voll daneben 
ist.
"Nen bissl" freundlicher wäre wünschenswert.
Du führst Dich hier auf... man man ...
Da bekommt man beim lesen echt nen Greul gegen Dich!

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