L6205 Omnidirektionaler Antrieb - Verständnisfrage und Hinweise

[K. L. (kernelpanix)]

Hallo,

Ich möchte meinem Roboter eine neue Elektronik mit neuen Motortreibern 
spendieren (die alten - ich glaube - L293 D auf dem Board sind zu 
schwach). Bei dem Motor handelt es sich um einen 5W Gleichstrom Motor 
mit Anlaufstrom 2.23A bei 12V. Betrieben wird der Motor mit einem 4 
Zellen Lipo, es werden 16V im Mittel angenommen, woraus sich ein 
Anlaufstrom von ca. 2.97A ergibt.

Ich habe mich für den L6205 entschieden, da er als DIP bei Reichelt 
verfügbar ist (austauschbar bei defekt und schnell herzubekommen, ist 
relativ dringend). Allerdings sind mir einige Sachen noch nicht ganz 
klar:

Ist der L6205 (mit Kühlkörper und Lüfter) überhaupt ausreichend 
dimensioniert?

Man kann den Treiber ja mit PWM (Arduino Board) auf Enable und In 
betreiben. Was ich bis jetzt gelesen habe, spricht für ein Betreiben auf 
den In Eingängen, da weniger Leistungsverlust und schonender für den 
Treiber. Ergibt sich sonst ein Nachteil?

Sperrt der Treiber (also bremst) oder lässt er den Motor weiter frei 
laufen wenn Ins auf low, aber Enable auf high ist? Was ist das korrekte 
Schaltbild für das "Laufenlassen"? In low und Enable low? Da ein 
Omnidirektionaler Antrieb verwendet wird ist das Nicht-Sperren relativ 
wichtig. Eine Bremsenfunktion würde aber auch nicht schaden, die haben 
wir bisher nicht implementiert ;)

Muss ich beim L6205 eine "Höchst PWM" beachten? Bei Bootstrap Treibern 
sollte man ja nicht auf PWM 100% gehen, welcher Wert ist beim L6205 in 
der Praxis tauglich? Welche Frequenz ist empfehlenswert?

Kann ich die Schaltung aus dem Datenblatt einfach übernehmen? Muss ich 
etwas für meine Zwecke abändern? Wenn Enable auf low nichts bringt 
könnte ich den ja direkt mit 5V verbinden.

Vielen Dank für Ihre Hilfe. Mit freundlichen Grüßen kernelpanix

[Düsendieb (Gast)]

K. L. schrieb:
> Ist der L6205 (mit Kühlkörper und Lüfter) überhaupt ausreichend
> dimensioniert?

sollte passen, mit Sense Widerständen könnte man sogar den max. Strom 
begrenzen.

K. L. schrieb:
> Muss ich beim L6205 eine "Höchst PWM" beachten?

Probieren, zwischen 0,5-5Khz

K. L. schrieb:
> Bei Bootstrap Treibern
> sollte man ja nicht auf PWM 100% gehen

der L6205 ist aber keiner

K. L. schrieb:
> Kann ich die Schaltung aus dem Datenblatt einfach übernehmen?

Hänge die geplante Schaltung mal als .png an.

Axel

[K. L. (kernelpanix)]

Es wird der angehängte Schaltplan mit den vorgeschlagenen Werten 
benutzt. Außerdem kommen noch wie im Text beschrieben 2 Kerkos zum 
Abblocken hin. Ob bzw. Wie ich die beiden Grounds trenne, muss ich noch 
schauen. Ist das sehr überlebenswichtig?

Das ich auf voll PWM fahren kann ist schon mal gut.

Ich habe nicht vor den Strom zu messen oder zu begrenzen, mehr als die 
3A bei 16V (ok, der Akku kann 16.8 liefern, dementsprechend 3.122A), es 
sei denn, ich kann damit die Abschaltautomatik umgehen. Ein abschalten 
wäre während des Spiels nicht gerade gut, aber deshalb kommen auch 
Kühlkörper und Lüfter/Kühlpad drauf.

Was mir noch nicht klar ist, soll ich zwei PWM auf den Ins nehmen oder 
den PWM auf Enable legen?

Trotzdem schon mal danke Axel!

[Karsten (Gast)]

Hallo Axel,
ich habe das mal in einer anderen Schaltung so gemacht, dass ich über 
einen weiteren Portpin des µC die Ena1 bzw.2 geschaltet habe und mit 
zwei Nand Gattern und noch einem weiteren Portpin jeweils die Richtung 
bzw. das PWM Signal zwischen den entsprechenden In1(2)A(B) Signalen 
umgeschaltet habe.
Mit dieser Schaltung konnte ich dann einen Gleichstrommotor schön 
regeln.
Als Endstufe war allerdings ein L298 eingebaut.

Gruss
Karsten

[K. L. (kernelpanix)]

Hallo Karsten und Alex,

Die Frage nach der Ansteuerung löse ich einfach, indem ich alle mit PWM 
fähigen Pins beschalte und teste ;)

Ich denke, es dürfte sich soweit alles erledigt haben soweit ich nichts 
grundlegendes übersehen habe.

Sense verbinde ich einfach mit Ground und für die Enabel Pins nehme ich 
die Beispielbeschaltung (auf die Gefahr hin, dass der Motor zu lange 
abschalten wird. Der Motor sollte aber unter keinen Umständen so viel 
Strom ziehen können).

Mit freundlichen Grüßen kernelpanix

[Roland H. (batchman)]

K. L. schrieb:
> Die Frage nach der Ansteuerung löse ich einfach, indem ich alle mit PWM
> fähigen Pins beschalte und teste ;)

M. W. "sollte" an den "enable pin" keine PWM, das hat etwas mit der 
Doppelfunktion "enable" und "overcurrent/thermal protection" zu tun.

Mag sein, dass es in Deinem Fall trotzdem geht. Ich kann mich nicht mehr 
erinnern, bei mir ging es nicht, kann aber auch an einem anderen Problem 
gelegen haben. Ich meine, dass der Kondensator am "enable pin" die PWM 
gestört hat.

Wie dem auch sei, PWM sollte nur an die IN-Pins. Bei Richtungsänderung 
wechselt dann auch das PWM-Signal auf den anderen Pin. Das ist die 
Herausforderung ;-)

Siehe auch: 
http://home.roadrunner.com/~perks/micros/Projects/Motor_Controller/Motor_Controller.htm

Der L6206 hat zusätzliche Pins für "overcurrent/thermal protection", so 
dass bei diesem Typ das PWM-Signal wieder an "enable" kann.

Zitat:
In addition, L6206 gives the possibility of adjusting the trip point of 
the over current protection for each of the
two full-bridges (through two external resistors), and its internal 
open-drain mosfets (see Over Current Protec-
tion Section) are not internally connected to EN pins but to separate 
OCD pins, allowing easier external diagnos-
tics and overcurrent management.

K. L. schrieb:
> Ob bzw. Wie ich die beiden Grounds trenne, muss ich noch
> schauen. Ist das sehr überlebenswichtig?

Durch die "sense" - Pins fliesst der komplette "Motorstrom".

Zitat aus der AN:

Primary mean in minimizing conducted noise is working on a good GND 
layout
                                                                   Specific 
care should be paid layouting the
path from the SENSE pins through the sensing resistors to the negative 
terminal of the bulk capacitor (Power
Ground). These tracks must be as short as possible in order to minimize 
parasitic inductances that can cause
dangerous voltage spikes on SENSE and OUT pins

Die "application note" legt sehr viel Wert auf diese Aspekte. Bei einem 
Motortreiber würde ich persönlich wenig "experimentieren". So günstig 
ist der L6205 nun auch wieder nicht ...

K. L. schrieb:
> ist relativ dringend

Hmm. Beim L6205 galt bei mir: Gut Ding will Weile haben.

[K. L. (kernelpanix)]

Hallo Roland,

Im Endeffekt ist es dann doch egal ob ich einen PWM Pin an Enable route 
oder nicht, die kann man ja ohne weiteres als digitale benutzen.

Naja, dann versuche ich mal das ganze als Massefläche zu realisieren. 
Mein Ergebnis seht ihr später.

Aber Vielen Dank!

[K. L. (kernelpanix)]

Hier ist schon das Kuddelmuddel. Ich hoffe mal das ist nicht zu lang von 
den Sense Ausgängen? Irgendwie hab ich die nämlich auf die andere Seite 
getan als die Kondensatoren.

[K. L. (kernelpanix)]

Hier eine "bessere" Variante (Signal Ground wäre sonst eingeschlossen) 
und noch ein Bild von beiden Motortreibern, wie sie gelayoutet werden 
sollen. Nicht das schönste, aber für den einen Wettkampf wird es schon 
taugen.

[K. L. (kernelpanix)]

Hmm da werde ich doch noch umplanen müssen, die Sense Pins sind nur mit 
dem kleinen Streifen zwischen zwei weiteren Pins mit dem Elko verbunden. 
So wird das nicht optimal sein. Mal bestehende Layouts anschauen und 
weitersehen...

[Roland H. (batchman)]

K. L. schrieb:
> Im Endeffekt ist es dann doch egal ob ich einen PWM Pin an Enable route
> oder nicht, die kann man ja ohne weiteres als digitale benutzen.

Klar, sofern genügend HW-PWM-Pins vorliegen. War es nicht Arduino? 
Welcher µC?

Wenn Du auf Nummer Sicher gehen willst, müsstest Du 3x HW-PWM-Pins 
routen: Enable und 2x IN.

[K. L. (kernelpanix)]

Es ist der Arduino Mega 2560 und für andere Sachen brauche ich keine PWM 
Pins.

Ich bin mir imme noch nicht sicher wie ich das vernünftig routen soll, 
so wie ich das verstanden habe sollen die Sense ja möglichst schnell zum 
Elko kommen? Wenn ich den auf die andere Seite verlege macht es auch 
Sinn, dass ich Kerkos zum Abblocken anbringen soll^^ 3 Kondensatoren 
direkt nebeneinander ergeben denke ich wenig Sinn.

[K. L. (kernelpanix)]

Worin resultiert eine Sensing Resistor Wahl von 0 Ohm? Das wird mir noch 
nicht ganz klar.

Vielen Dank. MfG kernelpanix