Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H-Brücke für 24V 250W Motor


von Franzi K. (redsister)


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Hallo Zusammen,
ich arbeite momentan mit ein paar Kommilitonen an unserer Projektarbeit.
Wir wollen ein Segway bauen und haben bereits die Gyrosensoren und den 
Microcontroller. (XL-Star board von freescale 
http://de.farnell.com/freescale-semiconductor/star-xl-s08/kit-demo-debugger-s08-mma8541q/dp/1864565?)

Zudem haben wir Motoren, welche mit 24V laufen und eine Leistung von 
250W haben.
Allerdings benötigen wir nun eine Motorsteuerung.
Wir haben bereits eine gebaut, doch wir verwendeten die VNH3SP30 
H-Brücken von ST, welche nur bis 16V gingen. (Im Datenblatt stand 
allerdings 40V und 30A)

Nun müssen wir nach einer neuen H-Brücke suchen, die unsere 
Anforderungen erfüllt und ich wollte mal fragen ob jemand von euch da 
eine fertige Brücke (möglichst kostengünstig, da unser Budget begrentzt 
ist) kennt.

LG
Redsister

: Verschoben durch User
von Chris (Gast)


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Hi
Welchen Gyro wollt ihr verwenden?

von Chris (Gast)


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...und welchen Motor?

von Franzi K. (redsister)


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Erstmal Danke für deine Antwort!

Wir verwenden den Gyro auf dem XL-Star board.
Und haben diesen Motor (bzw. zwei davon): 
http://happy-motorparts.de/epages/f2ee6931-6032-40ea-ab1f-8ab7a31f6526.sf/de_DE/?ObjectID=10946715

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Franzi K. schrieb:
> doch wir verwendeten die VNH3SP30
> H-Brücken von ST, welche nur bis 16V gingen. (Im Datenblatt stand
> allerdings 40V und 30A)

Obwohl viele automotive-ICs über 16V ihren Betrieb einstellen und nur 
bis 40V überleben, steht im VNH Datenblatt, daß er bis 35V arbeitet.

Da habt ihr also ein anderes Problem, als den falschen Treiber: falschen 
Layout und Aufbau, Bremsspannungen, ...

Bei einem Motor ist immer zu beachten, daß er mit Nennstrom angegeben 
wird, aber kurzzeitig durchaus mehr verträgt, beim Anlaufen 
Betriebsspannung/Innenwiderstand, darauf sollte der Treiber ausgelegt 
sein. Messt also noch mal nach, wie viel Strom euer Motor wirklich 
benötigt.

von Franz (Gast)


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Franzi K. schrieb:
> Wir wollen ein Segway bauen und haben bereits die Gyrosensoren und den
> Microcontroller.

Hm, das sind aber  Beschleunigungssensoren:
1
XL_STAR includes a Freescale MMA8451Q Xtrinsic Accelerometer. The MMA8451Q is a smart, low-power, three-axis, capacitive micro-machined accelerometer, with 14 bits of resolution.

Die alleine werden euch nicht viel bringen wg den dynamischen 
Beschleunigungen.
Ihr braucht zusätzlich wirklich noch ein paar Gyros.
Im  Normalfall wird dann mit Kalman-Filter oder DCM (Direction Cousine 
Matrix) versucht das ganze zu einer IMU zu fusionieren.

Da sollte man sich gut in Mathematik und Festkommaarithmetik 
auskennen...gerade bei einem 8 Bit uC.

Ich hab das ganze mal mit CANopen Servus auf einem AT90CAN gemacht. Geht 
also prinzipiell.
Aber wenn ich heute nochmal die Wahl hätte, würde ich  wahrscheinlich 
einen kleinen DSP o.ä. dafür her nehmen.

von Klaus (Gast)


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Franzi K. schrieb:
> Wir haben bereits eine gebaut, doch wir verwendeten die VNH3SP30
> H-Brücken von ST, welche nur bis 16V gingen. (Im Datenblatt stand
> allerdings 40V und 30A)
>
Es gibt da verschiedene Chips, die sich nur leicht in der Bezeichnung 
unterscheiden. Der Maximalwert der Spannung ist bei denen gleich, sie 
unterscheiden sich aber in der Spannung für die 
Überspannungsabschaltung. Der eine hat eine Grenze von ca. 18V der 
andere von über 30V. Das ist aber in den Tiefen des Datenblatts 
vergraben. Die genauen Bezeichnungen der Chips hab ich jetzt aber nicht 
im Kopf.

MfG Klaus

von Franzi K. (redsister)


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Franz schrieb:
> Hm, das sind aber  Beschleunigungssensoren

Ja, entschuldigung, es sind Accelerometer.

Franz schrieb:
> Ihr braucht zusätzlich wirklich noch ein paar Gyros.
> Im  Normalfall wird dann mit Kalman-Filter oder DCM (Direction Cousine
> Matrix) versucht das ganze zu einer IMU zu fusionieren.

Bisher funktioniert alles wie geplant, aber ich verstehe deinen Einwand. 
Falls wir auf Probleme stoßen sollten werde ich das berücksichtigen.
Aber erstmal müssen wir dafür sorgen, dass der Motor überhaupt laufen 
kann.

Klaus schrieb:
> Es gibt da verschiedene Chips, die sich nur leicht in der Bezeichnung
> unterscheiden. Der Maximalwert der Spannung ist bei denen gleich, sie
> unterscheiden sich aber in der Spannung für die
> Überspannungsabschaltung. Der eine hat eine Grenze von ca. 18V der
> andere von über 30V. Das ist aber in den Tiefen des Datenblatts
> vergraben. Die genauen Bezeichnungen der Chips hab ich jetzt aber nicht
> im Kopf.

Hmmm, leider hab ich bisher keine H-Brücke sondern nur einen 
Motor-Driver gefunden, der diese Anforderungen erfüllt. Allerdings ist 
der sehr teuer und wir wollten die Motor-Steuerung eigentlich gerne 
selber bauen.
Naja, dann heißt es weiter suchen oder eine andere Lösung finden :)

von Klaus (Gast)


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Franzi K. schrieb:
> Hmmm, leider hab ich bisher keine H-Brücke sondern

Ich hab noch mal nachgesehen:

VNH2SP30-E  Vcc max 16V
VNH3ASP30-E Vcc max 16V  --> ASP
VNH3SP30-E  Vcc max 36V  --> SP

Alle 3 haben eine Absolute Max Supply Voltage von 40 bzw 41V, das spart 
im KFZ einiges an Schutzbeschaltung.

http://www.st.com/web/en/catalog/sense_power/FM1965/SC1039

MfG Klaus

von MiWi (Gast)


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Franzi K. schrieb:
>
> Nun müssen wir nach einer neuen H-Brücke suchen, die unsere
> Anforderungen erfüllt und ich wollte mal fragen ob jemand von euch da
> eine fertige Brücke (möglichst kostengünstig, da unser Budget begrentzt
> ist) kennt.

HIP408x & entsprechende FETs....

Da ihr das als Projektarbeit macht werdet ihr die Datenblätter selber 
lesen müssen....

Achtung: die Beiträge hier im Forum zu diesen Teilen achtsam(!) und mit 
Verstand lesen, sie sind keine Mimosen wollen aber pfleglich behandelt 
werden.

Hier ist eine Brücke mit 24V/30A und einem HIP4086A als Steuerteil am 
werken, alles sehr entspannt und unauffällig.

Grüße

MiWi

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