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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H-Brücke mit Relais........


Autor: Wolfram (Gast)
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Hallo,

ich möchte eine H-Brücke mit einem Relais 2xUm verwirklichen.

Problem:
Ich möchte einen DC-Getriebemotor über PWM laufen lassen.
Ich muß die Mechanik irgendwann zurückspulen und könnte dann ggf. die
normale Versorgungsspannung von 12V DC für schnelles Rückspulen
einsetzen.

Eigentlich kein Problem, allerdings weiß ich nicht wie ich die
Freilaufdioden setzen soll um die verschiedenen Potentiale (PWM oder
12V) schützen zu können.

Ich hab mal ´ne Skizze gemacht...geht das so oder bin ich auf dem
Woodway??

Vielen Dank!

Wolfram

Autor: anfänger (Gast)
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sieht sehr komisch aus.
Haben die Relais Mittelstellungen oder wiso sind nach dem Relaiskontakt
weiter Anschlüsse.
Z.B. kann eine Verbindung: PWM-Relais-Diode-GND vorkommen?

Nach meiner Meinung benötigst du für diese Schaltung 6 Relais.

Weiter ist es fragwürdig ob man eine PWM Steuerung mit Relais
bewerkstelligen kann. Habe ich noch nie gesehen. besser Mosfet

Autor: Wolfram (Gast)
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Hallo,

also das ist nur die H-Brücke um eine Drehrichtungsumkehr zu
ermöglichen.
Die PWM-Steuerung wird selbstverständlich extern aufgebaut.

M. E. ist das die normale Darstellung eines Relais-Schaltplans.
Wo sind da "..nach dem Relaiskontakt weitere Anschlüsse."?

6 Relais benötigt man für eine H-Brücke nicht!
Die PWM-Steuerung realisiere ich nicht mit Mosfet, viiiiiel zu
aufwendig.

"Z.B. kann eine Verbindung: PWM-Relais-Diode-GND vorkommen?"
Klar, aber doch in Sperrichtung der Freilaufdiode!

Ich denke DAS ist nicht mein Prob!

Autor: Unbekannter (Gast)
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Wolfram, das PWM-Signal wird doch bestimmt auch auf 12 Volt Potential
verstärkt, oder?

Dann kommen die Dioden einfach an +12 Volt und an GND.

Autor: Wolfram (Gast)
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Hallo,

das PWM-Signal wird über einen L494 erzeugt.
Ich habe keine Ahnung was passiert, wenn ich die Potentiale
zusammenlege.
Kann mir nicht vorstellen daß das gut geht.

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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Gibst dazu ein Datenblatt?

Autor: Profi (Gast)
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Warum soll man Drehrichtungsumkehr und PWM getrennt sehen. Wenn man sich
vor Augen hält, wie eine H-Brücke arbeitet, kann man sehen, dass die
beiden oberen FETs durch einen Wechsler ersetzt werden können.

Mit den beiden unteren FETs kannst Du trotzdem alle Modi betreiben,
also Slow-Decay, Fast-Decay, Free-Wheel und beide Richtungen.


Um welche Spannung / Leistung geht es denn. Solche Angaben bitte immer
gleich im ersten Post machen.

L494? kenn ich nicht, oder meinst Du den L294 (switch mode solenoid
driver)?

"Die PWM-Steuerung realisiere ich nicht mit Mosfet, viiiiiel zu
aufwendig."
Das sehe ich aber anders. Kommt darauf an, wodurch die ganze Schaltung
gesteuert wird.

Und was spricht dagegen, es doch mit einer echten H-Brücke mit4 Fets zu
versuchen?

Autor: Profi (Gast)
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oder meinst Du den TL494?
http://www.atx-netzteil.de/pwm_softstart_softstopp...
habe ich gerade hier gesehen:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-401020.html

Die vier Dioden gehen von beiden Seiten des Motors an Gnd und +12V.

Autor: HomerS (Gast)
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Oder einfach so umschalten.




guude


ts

Autor: Schoasch (Gast)
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ggg warum einfach wenns kompliziert ist :D

Autor: Wolfram (Gast)
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Hallo und danke für die Meldungen.

Ist denn hier niemand der das Problem mit 2 Potentialen erkennt?

Einfach so umschalten geht nicht, was auch ersichtlich ist wenn man das
Eingangsposting liest >>> 2 Potentiale.
Und sorry, die Motorwerte sind in Bezug auf meine Frage uninteressant.
Ich hatte nicht gefragt wie ich einen H-Brücke oder eine PWM
Ansteuerung realisieren kann, sondern gezielt ob ich bei 2
unterschiedlichen Potentialen  die von mir gewählte
Freilaufdioden-Anordnung so bauen kann.

Ist sehr nett, daß ihr euch darüber Gedanken macht aber das hilft mir
hier leider nicht weiter--Sorry!

Trotzdem:
Es handelt sich um einen 12V 1A Gleichspannungsmotor der im PWM-Modus
über einen TL494 (sorry ist kein 294) gepulst und dessen
Geschwindigkeit über EMK-Messung sensorlos überwacht wird.

Insofern wäre eine Ansteuerung über Mosfets nahezu unmöglich....bezogen
auf den Aufwand.

Da die EMK-Messung mit an der PWM-Spannung liegt kann ich die PWM- und
DC-Spannung NICHT zusammenlegen.

Nochmal bitte die Frage: Würde die Diodenanordnung unter diesen
Gesichtspunkten funktionieren?

Vielen Dank

Wolfram

Autor: Philipp (Gast)
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Also ich würde es dann nicht so machen. Du sagst leider nichts über das
Potential was nun das PWM Signal hat.

Wenn Deine Relais beide Anziehen und das Potential der PWM kleiner als
12V - Diodenspannungsabfall ist fließt doch ein Strom vom 12V Anschluß
in die PWM (noch schlimmer wenn die PWM weiterlaufen würde und sogar
immer bis runter auf 0 geht, oder machst die beim rückspulen
hochohmig?)

Wenn die PWM ein höheres Potential hat als 12V hast das gleiche Problem
nur halt bei der anderen Laufrichtung.

Also ich würde es so nicht machen.

Gruß Philipp

Autor: HomerS (Gast)
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Variante 1, Relais in Ruhe.


ts

Autor: HomerS (Gast)
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Variante 2, Relais angezogen.

So, jetzt sollte das aber klar sein.

Die zwei Dioden, die jeweils nach unten (GND) gehen kannste weglassen.


Ich würde das aber schon anders machen, aber jeder wie er will!




ts

Autor: Philipp (Gast)
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@Homer: Ich war zwar auch nicht der Fragesteller, aber mir ist dadurch
nichts klar geworden.

Und was machst mit der Diode aus der jeweils anderen Variante? Die ist
doch nach dem Umschalten immernoch da?

Autor: HomerS (Gast)
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Wenn der Kontakt offen ist zeigt die andere Diode doch ins Nirwana.

Oder?


ts

Autor: Philipp (Gast)
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Ich weiß nicht ob wir evtl. aneinander vorbeireden, aber so wie ich das
sehe ist deine Schaltung mit den Dioden nach "oben" erstmal exakt die
gleiche wie die von Wolfram. (sollte das so sein?)

Eine Seite des Motors (rechts) ist über eine Diode fest an 12V, die
andere Seite fest an der PWM. Da sehe ich keine Diode die ins Nirwana
zeigt.

Bleibt also das Problem das ein Strom über eine der beiden Dioden
fließen kann wenn die PWM sich um mehr als die Diffusionsspannung der
Dioden von 12V unterscheidet.

Und das die beiden Dioden nach "unten" Unsinn sind sehe ich auch
nicht so. Sagen wir mal der Motor dreht sich gerade in die Richtung bei
der er an 12V liegt. Nun wird umgeschaltet, der Motor dreht sich durch
seine Masse weiter und erzeugt eine Spannung die dann am PWM Anschluß
Negativer als Masse ist (weil er mit der Seite die vorher 12V war ja
nun an GND liegt) der Strom der so durch den Motor erzeugt wird kann
dann über eine der "unteren" Dioden gegen Masse abfliessen.

Oder verhau ich mich da gerade völlig?

Gruß Philipp

Autor: Alex Grah (alexgrah)
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@fragesteller: poste doch einfach mal den rest des plans, vielleicht
gibt es dann weniger diskussionen ?!

@homerS: womit hast du die tafel gezeichnet ? genial :)

Autor: HomerS (Gast)
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@Philipp

inch denke diese Erdungszeichen sollen - GND bedeuten. und damit sind
sie zu nix gut.

Außerdem war von aktivem Bremsen garnicht die Rede, sondern von
FREILAUF, also die die der Motorwicklung gespeicherte Energie muß
weg.

Der Ursprungsposter muß sich natürlich um die Einhaltung der
Randbedingungen kümmern, wie erst PWM abschalten, dann Relais
umschalten und so.

Aber solange er dazu nichts sagt, gehe ich von meiner Annahme aus, wie
in den beiden Bildern gepostet.
Dort sind doch die Bestromungspfade, und auch die entsprechenden
freilaufwege zu sehen.



Solange es nix neues gibt bleibe ich jetzt draußen.



guude


ts

Autor: HomerS (Gast)
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....ach ja, ich habe die Schaltung nat. so gemacht wie er das wollte,
steht auch im Bild  "Deine Schaltung"



so jetzt aber....


ts

Autor: Philipp (Gast)
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Ansichtssache finde ich. Deshalb ja die Frage ob wir evtl. aneinander
vorbeireden.

Wenn jmd 12V da ranschreibt ging ich davon aus das diese nicht
abschaltbar sind (wäre ja auch in dem Fall nicht nötig).

Egal, du hast schon recht solange da nicht mehr kommt kann man noch
ewig aneinander vorbei diskutieren.

Gruß Philipp

Autor: Unbekannter (Gast)
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> Einfach so umschalten geht nicht, was auch ersichtlich ist
> wenn man das Eingangsposting liest >>> 2 Potentiale.

Moment mal, den TL494 wirst Du doch über die gleichen 12 Volt
betreiben, oder?

Am besten, wie schon von anderen angemerkt, liefere den kompletten
Schaltplan, nicht nur einen Teil davon! Dann kann die Ratestunde auch
beendet werden.

Autor: Kalle Pohl (Gast)
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ich sehe auch kein sinn in den unteren dioden. HomerS hat recht, dass es
notwendig ist, sich um die randbedingungen zu kümmern. während des laufs
umschalten ist kann würde (so wie ich das sehe) tödlich sein. da die
freilaufdioden sinnvoll einzufügen führt zu einigen zwickmühlen.

so long
kalle

Autor: Wolfram (Gast)
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Hallo,

besten Dank für die rege Teilnahme!

Also erstmal möchte ich Links angeben, der die "2 Dioden sind
überflüssig"-Fraktion in die Weihen der H-Brücke einführt:
http://www.elektronik-projekt.de/dominik/hbrid03.htm
http://www.dprg.org/tutorials/1998-04a/index.html
http://www.robotroom.com/HBridge.html

So..sollte reichen..hoffe nun ist das soweit klar das es mit 2 Dioden
nicht geht...Philipp hat das richtig erkannt.

Nachdem dieser Punkt - den ich garnicht zur Diskussion stellte - nun
hoffentlich geklärt ist zum Rest der Antworten.

Ich bin immer noch der Meinung daß die oft geforderte Gesamtschaltung
absolut überflüssig ist, da ich nicht die Schaltung oder die H-Brücke
hier zur Diskussion stellte, sondern einfach nur wissen wollte ob die
Anordnung der Dioden in Bezug auf 2 Potentiale funktioniert oder
nicht.

Ich möchte auch lieber ein kleines Relais einsetzen, welches mechanisch
gegeneinander verriegelt ist und mir bei evtl. eingesetzten 4
Thyristoren die Logikschaltung (Schutz vor Kurzschluß) auch noch
überflüssig macht.
Insofern ist ein Relais hier erheblich sicherer, einfacher aufzubauen
und auch noch gut 50% billiger.
Soviel zur Diskussion in Bezug auf die Thyristoren.

Aber ich werde zu eurer Forderung Stellung nehmen.
Die PWM-Steuerung steht noch nicht, ich bin noch im Versuchsaufbau und
passe das Ganze an, teste die EMK-Auswertung.
Ersatzweise kann man aber auch eine einfache PWM-Steuerung auf Basis
TL494 hier einsetzen, die ich mit einem ATMEGA48 ansteuern will.
Somit habe ich immer zwischen der 12V Versorgungsspannung, die auch für
die PWM genutzt wird und der PWM-Spannung eine Differenz.

Hier ein Schaltplan: http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_tl494.htm

In diesem Schaltplan (Schaltung 2) ist der Motor mit einer
Freilaufdiode - reicht hier - eingezeichnet.

Nun möchte ich hierzu in diese Schaltung eine Drehrichtungsumkehr
einbauen.
Das ginge mit einer einfachen H-Brücke mit 4 Dioden, wie oben
beschrieben.

Aaaaaaber ich will in der anderen Drehrichtung einfach nur die 12V
Versorgungsspannung nutzen um den Motor mit möglichst voller Drehzahl
in dieser Richtung laufen zu lassen.
Alternativ müsste ich das PWM-Signal hochziehen um darüber im
Schnellgang fahren zu können.
Das ist aber nicht einfach, da die PWM und die EMK-Messung nur in
gewissen Bereichen funktionieren.

Ich möchte deshalb die andere Laufrichtung "einfach" über die volle
DC-Versorgungsspannung fahren.

Also noch einmal meine Bitte an euch: Kann mir hier jemand weiterhelfen
und ggf. sagen wie ich die 4 Dioden einsetzen muß..paßt meine Eingangs
gesendete Skizze?

Vielen Dank!

Wolfram

Autor: Profi (Gast)
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Aaaah, ich glaub ich weiß jetzt in etwa, was Du meinst.
Das mit den zwei Potenzialen ist etwas zweideutig.
Mit Potentialdifferenz meinst Du den Unterschied zwischen den beiden
unten genannten Fällen, trotzdem sie aus den selben 12V erzeugt
werden.
Und deswegen die Geschichte sehr schwer verständlich.
Weil ich verstehe unter Potentialdifferenz, wenn z.B. die Ansteuerung
(µC) ein anderes Gnd-Potential hat als die gesamte Leistungsstufe samt
PWM-Brücke. Das lässt sich mit Optokopplern einfach lösen.

Du hast 2 Relais-Zustände:
1. Relais abgefallen: Motor dreht in die eine Richtung mit PWM
2. Relais angezogen : Motor dreht in die andere Richtung mit 12V ohne
PWM (volle Kanne rückwärts)

Gut, dennoch bleibe ich bei meiner Aussage:
Die vier Dioden gehen von beiden Seiten des Motors an Gnd und +12V.
Denn selbst wenn Du eine Diode nach PWM legst, geht das Signal dort
wiederum auf eine Diode (D bzw D6) nach +12V. Also kannst Du es auch
gleich über eine Diode nach +12V legen.

Autor: Profi (Gast)
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Noch einige Hinweise:
1. Gerade weil es so mißverständlich war, wäre ein Gesamtplan für mich
/ uns seehr hilfreich gewesen.

2. Was meinst Du mit Thyristoren? Davon war bisher noch nie die Rede.
Oder meinst Du FETs, dann solltest Du es auch so schreiben.

3. "Insofern ist ein Relais hier erheblich sicherer, einfacher
aufzubauen und auch noch gut 50% billiger."

Das wage ich mal zu bezweifeln. Relais können leich mal kleben
bleiben.

4. Mit Deiner Schaltung verbaust Du Die viele Möglichkeiten und
Vorteile der Brückenschaltung (Bremsbetrieb, Rekuperation, Sanftanlauf
Rückwärts, Aktive Gleichrichtung, Slow Decay).
Ich vermute mal, hier musst Du noch einiges dazulernen.

5. Wenn Du eh alles von einem µC aus steuerst, wo ist da das Problem,
beim Rückwärtsgang die PWM fix auf 100% zu stellen, egal was die EMK
sagt?

Autor: Wolfram (Gast)
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Hallo Profi,

vielen Dank, ich werde das nun mit den Dioden an 12V ausprobieren.

Zu deinem 2ten Posting:

1. OK, sehe ich ein und werde ich in Zukunft berücksichtigen!
2. Hast recht, es geht aber mit Transistor, Fet und Thyristor.
3. Kleben....stimmt.
Ich denke einfach weil ich Anfänger bin ist das erstmal die schnellste
und einfachste Lösung für mich.
4. Da hast Du sicherlich vollkommen recht...es gibt viel zu lernen.
Allerdings benötige ich die von dir gelisteten Möglichkeiten nicht.
Warum einen Porsche bauen, wenn ich nur das Feld pflügen will?
Bremsbetrieb benötige ich nicht, Sanftanlauf kann ich doch zumindest in
einer Richtung über PWM machen - brauche ich aber eigentlich auch
nicht.
Rekuperation ist nicht nötig und Slow Decay auch nicht.
5.Weil es in meiner bisherigen Schaltung so nicht möglich ist.
Die PWM funktioniert derzeit nur in einem rel. beschränkten Bereich, da
ich für die EMK eine Pause in der PWM ZWINGEND benötige um Messzeit zu
bekommen.
Diese Pause ist FEST verdrahtet und kann nicht so einfach gebrückt
werden.
Um diese Schwierigkeiten zu umgehen ist die Möglichkeit im Eilgang die
volle Spannung zu nutzen eben naheliegend und sinnvoll.

Besten Dank nochmal!

Wolfram

Autor: HomerS (Gast)
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Kurze Frage an Wolfram. Wie alt bist Du, und was ist Dein Job?

Hier kommen 'ne Menge an Klugscheißereien, aber eine noch größere
Menge an Halbwissen (von Dir).

Warum rückst Du denn nicht die komplette Schaltung raus?

ts

Autor: Martin Zügrig (roller1)
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hallo, er hat wohl den Plan nicht gesendet weil er angst hat das Ihm 
jemand was klaut. Ich finde es erstaunlich dass Ihr so bereitwillig 
geantwortet habt, denn seine antworten bzw. Fragen sind ja alles andere 
als freundlich gewesen. Mich hat diese Diskussion nur Interessiert weil 
ich selber so etwas ähnliches suche. In diesem Sinne Gruß Martin

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