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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Reset bei induktiver Last


Autor: marco (Gast)
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Hi,

möchte über PWM einen DC-Motor in seiner Drehzahl steuern.
Der Motor hängt über einen ULN2803 (Darlington-Treiber) am AVR-Port.
Wenn ich jetzt eine Spannung über PWM einstellen will, resettet der AVR
jedesmal, ich denke bedingt durch die Induktivität des Motors, da die
ganze Geschichte mit LEDs problemlos läuft.
Anscheinend reichen die interen Freilaufdioden des ULN2803 nicht. Was
kann ich da tun?

mfg und thx
marco

Autor: Rahul (Gast)
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eine Externe Freilaufdiode einfügen?
Hast Du den Motor entstört? Da es sich um einen Bürstenmotor handelt,
gibt es bei jedem Wechsel am Kommutator (? Das Ding, wo die Bürsten
drauf laufen) nette Blitze von sich, die als HF-Strahlung durch den
Raum wandern. Dafür gibt es spezielle Schaltungen (Drosseln in den
Zuleitungen, 47nF-Kondensator zwischen den Anschlüssen,
10NF-Kondensatoren von den Anschlüssen zum Gehäuse). Wie man sie alt
aus dem Modellbaubereich kennt.

Es hilft auch, Motor und Controller galvanisch zu trennen, sprich jedem
seine eigene Versorgung.

Gruß
Rahul

Autor: Freddy (Gast)
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Ohne schaltplan leider sehr schwer was nützliches zu sagen.
Aber warscheinlich versaust du dir beim Abschalten der Ind. Last deine
Versorgungsspannung. Genaueres jedoch nur mit Schaltplan.

MfG Freddy

Autor: marco (Gast)
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Ja, genau diese Schaltungen zur Entstörung interessieren mich. Ein
Kondensator zwischen den beiden Anschlüssen ist schon drin.

Autor: marco (Gast)
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Achso, hab noch ein paar Motordaten gefunden:

Bauart: eisenloser Flachläufer
Bürsten: Hartsilber, doppelt wirkend
Kollektor: goldbeschichtet, flache Bauart
Spannung: 12-15 V
Strom: 10 mA
Drehzahl: 12 min^-1
Gewicht: 14,5 g
ist also ein kleiner Getriebemotor

Autor: edi-edi (Gast)
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Marco,

warum laesst du den motor mit 5 volt anstatt 12-15volt fahren?

der ULN laesst dem motor bei 5volt (-womoeglich die
MC-versorgungsspannung-) nur sehr wenig spannung uebrig.

nimm entweder die eingangsspannung fuer deinen 5 volt regler
oder aber eine separate 12Volt stromversorgung...was dann sicher
deinem AVR gut bekommt.

ed

Autor: marco (Gast)
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die 5V sind erstmal nur zum testen.
Die Spannungsversorgung kommt aus dem PC (Netzteil).
Hab grad mal mit 12V probiert, läuft aber auch nicht.

Autor: Freddy (Gast)
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Ist das Netzteil ansonsten noch irgend wie beslastet, da ein PC-Netzteil
ohne genügend Last nur eine sehr schlechte Spannungsqualität liefert.

Den Reset des Controllers hast du hoffentlich beschaltet (100n
Kondensator gegen masse genügt, da 47k Widerstand gegen 5V schon im
Controller).

Autor: conlost (Gast)
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Hallo,
der eingebaute Pullup-Wiederstand ist zu hochohmig,
es sollte auf jeden Fall ein 4,7k nach +5V eingebaut werden.
Gruß,
Arno

Autor: marco (Gast)
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Das Netzteil ist schon mit dem PC belastet. Hab nen freien
Laufwerksversorgungsstecker nach außen geführt und versorge damit mein
Testboard.

Der AVR hat schon nen 47k intern? Wußte ich auch noch nicht. Egal, ich
hab noch nen 10k extern von Reset nach VCC.
C von 0,1µF ist auch drin.

Im Datenblatt auf Seite 2 sind in den Abb. gestrichelt zwei Dioden
eingezeichnet. Sind das interne oder externe Bauteile? Ich seh den Sinn
dieser Dioden allerdings noch nicht ganz.

Autor: Freddy (Gast)
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Hallo Marco,

Die Dioden sind intern. Sie sorgen dafür, das der IC bei Negativen
Spannunngen am Ausgang oder am Eingang nicht stirbt.

Daher das Netzteil schon belastet ist, sollte auch die Spannung OK
sein. Reset ist auch richtig beschaltet. (Angaben zu dem eingebauten
Pullup-Widerstand findest du bei den "DC Cahracteristics" unter Rrst
in den Atmel-Datenblättern).

Wenn ich jetzt also alles richtig verstanden habe, ist COM vom ULN2803
auf 5V geschaltet, so das die interne Diode als Freilaufdiode fungiert.
Motor und Atmel hängen auf 5V. Reset ist richtig beschaltet.

Ist mir zur Zeit nun auch ein kleines Rätsel so per ferndiagnose. Ich
würde mir normaler weise jetzt einmal die 5V mit dem Oszi ansehen, das
fällt aber wohl flach. Um einfach mal zu testen, ob die Störungen über
die 5V deinen ATMEL stören, würde ich nun einfach mal den ATMEL mit
einer Anderen Stromversorgung betreiben wie den Motor (evtl. einfach
mal 4,5V aus drei Batterien, weis ja net was du zur verfügung hast)
Wenn es dann nicht mehr passiert, das der Atmel resettet, ist es die
Betriebsspannung.

Autor: marco (Gast)
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Hallo Freddy,

jo, das hab ich in zwischenzeit auch gemacht, also den Motor an ne
Batterie gehängt. ...und siehe da, es funzt alles so, wie es sollte.

Also schickt mir der Motor ne Störspannung auf die Leitung zum AVR,
trotz Freilaufdiode. Sollte diese das nicht eigentlich verhindern?!

Wenn ich mir jetzt eine eigene Spannungsversorgung für die Schaltung
zusammenlöte, also Trafo, Gleichrichter, Kondensatoren, 7805 für AVR,
7812 für Motor, werden die Störungen im 12V-Kreis dann auch wieder in
den 5V-Kreis überkoppelt? War ja mit dem PC-Netzteil auch so, als ich
für den AVR die 5V und für den Motor die 12V genommen hatte.

Autor: Rahul (Gast)
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sperdiere dem AVR mal einen 100nF-Kondensator. Der sollte möglichst
direkt am IC sitzen. Den nennt man dann Bunkerkondensator und sorgt
dafür, dass die Spannung am IC nicht so stark zusammenbricht, wenn die
Spannungsquelle etwas stärker (Motor und seine Störungen) belastet
wird. Am besten auch noch einen 10µF parallel dazu.

Autor: Freddy (Gast)
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Bei den PC-Netzteilen sind die Spannungen 5V und 12V magnetisch auf dem
Übertrager gekoppelt. Das bedeutet ein Stromimpuls auf der 12V Seite
wird auf der 5V Seite auch merkbar sein.

Die Freilaufdiode braucht auch eine gewisse Zeit, bis sie Leitend wird.
Daher werden schon gewisse Spannungsspitzen auf die Betriebsspannug
übertragen. Normaler weise werden bei Schaltungen wie deiner die
Steuerkreise und Lastkreise strikt voneinander getrennt.

Die von Rahul vorgeschlagenen Änderungen würd ich evtl. noch um eine
kleine Spule in Reihe ergänzen.

Das sähe dann so aus:  5V  >>  Spule in reihe >> Kondensatoren gegen
Masse >> Atmel

Die Spule und die Kondensatoren ergeben dann einen Filter.

Autor: marco (Gast)
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@Freddy: was verstehst du unter kleiner Spule? 350µH sind wahrscheinlich
etwas viel, oder?



Hab jetzt mal ein Netzteil gebaut und alles mögliche ausprobiert:

Motor und AVR an gleiche 5V vom PC -> Resets ohne Ende
Motor 12V(PC) und AVR 5V(PC) -> Resets ohne Ende
Motor 12V(Netzteil) und AVR 5V(PC) -> etwas besser, immer noch Resets

Hab dann mal nen anderen Motor genommen, etwas größer und vollständig
mit Metall verkleidet.

Motor und AVR an gleiche 5V vom PC -> gelegentliche Resets
Motor 12V(PC) und AVR 5V(PC) -> gelegentliche Resets
Motor 12V(Netzteil) und AVR 5V(PC) -> wunderbar, so solls sein

Dann werd ich wohl einfach den größeren Motor nehmen!


thx all

Autor: Rahul (Gast)
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Hab ich auch total vergessen!
Kleine Motoren freuen sich beim Arbeiten gerne so sehr, dass sie ein
Freudenfeuerwerk zünden (an den Bürsten), was dazu führt, dass sie eine
ganze Menge Störungen verursachen.
Zumindest galt das bei älteren Motoren in der Grössenordnung Mabuchi
140-280.

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