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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DC-Motor mit PWM reglen


Autor: Daniel (Gast)
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Hallo zusammen,

ich würde gerne einen Gleichstrommotor per PWM regeln. Kleine Steuerung
und Software habe ich fertig. Zum testen ist eine LED angeschlossen.
Allerdings soll nachher ein Motor angeschlossen werden der bei einer
Betriebsspannung von 24V bis ca. 18A zieht. Wie muss eine geeignete
"Endstufe" aussehen ? Gibt es Schaltpläne ?? Bedanke mich für eure
Antworten im Voraus !!

Viele Grüße
Daniel

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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probiers mal mit nem MosFet! z.b. dem BUZ11 (kann glaub ich laut
datenblatt bis zu 50V 28A oder so ähnlich) Ich nutze den auch schon ne
zeit, weil der nen sehr geringen Innenwiderstand hat, wenn er
angesteuert ist etc. musst ihn nur mit 12V ansteuern, aber mit nem
billigen BC547 geht das sehr gut!

Autor: Daniel (Gast)
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Hallo Hauke,

vielen Dank für Deine Antwort. Hast Du evtl. einen Schaltplan, wie man
die ganze Sache realisiert ??

Viele Grüße
Daniel

Autor: Ferrice (Gast)
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Du kannst eigentlich jeden beliebigen mosfet nehmen.
Er sollte nur halt die 18A aushalten und der RDSon Wert sollte
möglichst gering sein.

Der IRF540 wäre ein geeingneter Transistor.
RDSon liegt bei 0,06 - 0,07 Ohm
RD = Widerstand von Drain nach Source wenn der Tranistor voll
durchgeschalten ist.

mfg
Ferrice

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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so kannst du es machen...
am besten nimmst du für 0V und GND unterschiedliche massen, da bei
hohem stromfluss viele störungen auf die masse kommen, und so der
controller gestört wird!

Autor: Sebastian (Gast)
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ich verwende den IRFZ46N den es bei Reichelt für 0,61 Euro gibt.
Vdss=55V, Rds(on)=16.5mohm, Id=53A

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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der BUZ11 kostet glaub ich sogar nur ca 40cent

Autor: Simon Küppers (Gast)
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Durch den Pullup-widerstand wird der Ladestrom vom Mosfet kleiner. Is
vielleicht bei ner 1/4tel-H-Brücke egal aber bei ner H-Brücke gibt das
übelste Querströme.

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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soweit wie ich das verstanden hab, wollte er den motor auch nur ein und
ausschalten!

Autor: Daniel (Gast)
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Richtig !!
Kein Links-Rechtslauf....nur an/aus und dadurch die Drehzahl regeln.
Wird es denn Probleme geben, wenn ich alles aus einer
24V-Spannungsquelle versorgen muss (selbe Masse) ??
Vielen Dank für eure Antworten !!

Daniel

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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die massen sollten zumindest gut gefiltert sein bzw der controller
sollte ne gefilterte spannung bekommen!

Autor: Daniel (Gast)
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Gut gefiltert bedeutet mit Kondensator ?? Oder was muss ich beachten ??

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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ja du solltest für den controller nen spannungsregler verwenden und nen
schön großen kondensator zwischen GND und der versorungsspannung (und
auch noch kleine für hochfrequente sachen versteht sich)

Autor: Der Elektrische Reiter (Gast)
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BUZ11 ist abgekündigt.

@Hauke Radtki: Wo liegt denn die Grenzfrequenz für die Schaltung mit
dem 1k-Widerstand?

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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hmm ich hab sie bis jetzt nur bis ca 50 KHz getestet ... und so konnte
ich locker n40W halogenlampe dimmen, ohne wärmeentwicklung (also am
BUZ11 versteht sich)

Autor: Ferrice (Gast)
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hmm und eine freilaufdiode für den motor sollte natürlich auch nicht
fehlen..
sonnst haust du dir den transistor zusammen.

mfg

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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stimmt! Ich hab damti bis jetzt nur ohmische lasten geschaltet ... der
BUZ11 hat ja auch ne Interne Diode ... aber ob die immer reicht?

Autor: Daniel (Gast)
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Hallo Hauke,

ich habe die Schaltung nun mal aufgebaut. Dicke Freilaufdiode,
Kondensatoren an den Ausgängen der beiden Spannungsregler 7805 und 7812
(100nF und 2200uF). Solange der Motor nicht dranhängt(nur ohmsche Last)
ist alles in Ordnung. Der Motor jedoch scheint die ganze Sache stark zu
stören. Besonders wenn er sehr stark "gedimmt" wirk, setz alles
aus....der Mega8 schein sich zu reseten.
Hast du noch weitere Ideen ??


Viele Grüße
Daniel

Autor: Gerhard (Gast)
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Hi Daniel,

setz mal einen 10 bis 100 nF Keramik Co so nah wie möglich an die
Versorgungs Pin's des AVR.

Hat bei mir geholfen.

Gruss Gerhard

Autor: Daniel (Gast)
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Gerhard,

leider kein Erfolg !!

Daniel

Autor: Mike (Gast)
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Den Motor musst Du auch entstören, zwei 10nF-33nF von den
Motoranschlüssen an das Gehäuse und ca. 100nF parallel zum Motor,
direkt an die Anschlüsse löten, in Reihe zu den Motorleitungen 2
Drosseln ca. 20-47uH.

Sollte das alles nicht gehen mußt du Leistungskreis und Kontroller
separat aufbauen und einen Optokoppler dazwischen, geht aber nur mit
getrennten Stromquellen die dann auch noch räumlich getrennt sein
müssen.

Ich glaube aber nicht dass ein kleiner Gleichstrommotor so große
Probleme macht, dann würde ja nichts richtig funzen.

Auf jeden Fall den Kontroller ordentlich abblocken, evtl. auch eine
Drossel in VCC.

Gruß Mike
http://www.mike-tronik.de

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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jup!
Hast du nen Osziloskop zur verfügung? Dann könntest du nämlich mal
gucken, welche störungen sich auf die versorgungsspannung einkoppeln,
und je nach frequenz die passenden kondensatoren aussuchen!
Bei welcher frequenz benutzt du die schaltung?
Nen optokoppler wär auch ne Idee, wenn du nicht weiterkommst, kann ich
dir auch nen schaltplan zeichen!

Autor: Gerhard (Gast)
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Hi,

Motor entstören ist natürlich nie verkehrt.
Weiters kannst du mal versuchen einen 47-220 Ohm Widerstand
vor das Gate des Fet's zu setzen.
Dadurch kommt die Schaltflanke nicht so steil.
Natürlich musst du dadurch etwas Wärmeentwicklung am Fet in Kauf
nehmen.

Gruss Gerhard

Autor: Steffen (Gast)
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18A sind schon ne ganze Menge Holz.

An einem BUZ11 würden bei 70mOhm alleine im reinen Schaltbetrieb fast
23W Verlustleistung bei 18A. Dazu kommen noch die Schaltverluste, die
je nach Schaltfrequenz nicht unerheblich sind.

Das wird eine schöne Heizplatte.

Schau dir mal den IRF1405 oder 1404 (5 bzw. 4mOhm RDSon). Die sind für
diese Ströme wesentlich besser geeignet. Das wird dann aber ohne
FET-Treiber nichts bei höheren Frequenzen.

Bzgl. der Störung Google mal nach Snubber-Network.

Was hast Du als Freilaufdiode verwendet? Die sollte ca. für
1,2xMaximalstrom des Motors ausgelegt sein. Evtl. ist die schon im
Halbleiterhimmel.

MfG
Steffen

Autor: Mike (Gast)
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was sollte denn da für eine diode genommen werden?
ich denke mal eine normal 1N4001 fällt wegen dem strom aus..eine
stärkere version davon? oder ist die zu langsam?

Autor: Daniel (Gast)
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Hallo zusammen,

vielen Dank für eure Beiträge.
Bin über´s Wochenende nicht zu Hause und werde daher erst am Montag zum
Weitermachen kommen. Ich werde euch auf dem Laufenden halten.
Bis dahin....

Daniel

Autor: jozi (Gast)
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Hi allerseits,

die Störungen haben vermutlich Ihre Ursache im Kollektor des Motors.
Wahrscheinlich helfen Entstördosseln direkt am Motoranschluss.
(Einfacher Test mit UKW-Radio und Stabantenne.)

Eine zusätzliche Entkopplung der Stromversorgung/Masse von AVR und
MOSFet/Motor wird vermutlich das Problem weiter entschärfen.

Grüsse

J. Zimmermann

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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ja wie gesagt hatte ich das gleiche problem, dann hab ich aber die
beiden massen etwas entstört voneinander getrennt und dann gings

Autor: Mike (Gast)
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Weil ich keine Ahnung habe, frage ich mal direkt: Wie entstört und
getrennt?Mit welchen Bauteilen und eventuell für den Anfänger eine
Skizze?
Besten Dank

Autor: Leidi (Gast)
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Moin Moin!
Habe vorhin ein ähnliches Problem ins Forum gepostet "Pumpe über PWM
steuern".
Da ich auch absoluter Newbie bin, würde ich mich sehr über Anregungen
in Form von Skizzen und Schaltplänen freuen.
Gruß
Leidi

Autor: Niels (Gast)
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Hi,

Entstörung von DC Motoren:

(1) Kapazität zwischen den zwei Anschlüssen und von jedem Anschluss zum
Motorgehäuse (direkt am Motor verlöten)
(2) In die Zuleitungen zwei Spulen (eine Seite direkt an die
Anschlüsse)
(3) Schottky Diode parallel zu der Kapazität zwischen den Anschlüssen

Ich würde sagen (1) ist absolute Pflicht.

Zusätzlich als Masse des Motors ne dicke Leiterbahn zur Quelle. An der
Leiterbahn darf kein anderer Schaltungsteil angeschlossen werden.
Quelle bedeutet, so nah wie möglich an den Anschlusspin. Und vom
ANschlusspin die Masse für andere Geräte erst mal in die andere
Richtung weg führen....
Auch ne kleine Spule zwischen diesen beiden Massen kann noch was
bringen.

Gruß Niels

Autor: Mike (Gast)
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gut..was meinst du mit kapazität? eine spule mit xH?
geht als schottky auch bat46/48?

Autor: ka-long (Gast)
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Hi,

Einheit : F (Farad)
Bauteil, welches Kapazität besitzt = Kondensator = C(apacity)

Ein sinnvoller Wert wär 100nF. Also lötest Du 3x100nF an den Motor.

Die Diode sollte als Impulsstrom soviel abkönnen, wie der maximale
Motorstrom. Wobei ich jetzt nicht weiß, ob der Surge Current oder
repetitive pulse current zu nehmen ist.

Schau Dich mal beim Flugmodellbau und entstören von Motoren um.

Gruß Niels

Autor: Mike (Gast)
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gut, und was für kondensatortyp? elko,folie oder kerko?

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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kein elko (da der nur in eine richtung gepolt werden kann und es den
sowieso nicht in der kapazität gibt) nimm einfach was du da hast oder
was am billigsten ist

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