Hallo beisammen,
Kurz zur Situation.
Ich habe 2 Elektromotoren eines alten Rollstuhles (jeweils 24V, 250W).
Beide möchte ich einzeln ansteuern und über PWM regeln. Das Ganze wird
dann über einen Raspberry pi geregelt der wiederum über einen PS3
Kontroller angesprochen wird.
Ich bin Informatik Student also ist der Knackpunkt bei der Geschichte
natürlich die Motorsteuerung bzw H-Brücke für die Motoren zu entwerfen.
Ich habe nun ein gewisses Grundgerüst stehen, ich habe mich aber auch
schon soweit eingelesen, dass ich weiß das die H-Brücke nicht gleich
eine ganze Steuerung ist und da ist es dann auch irgendwann mit meinem
Wissen vorbei.
Ich habe das Gefühl das mit jedem weiteren Beitrag den ich lese wieder
was dazu kommt was ich beachten muss :´D
Ich habe Optokoppler eingebaut um den Raspberry zu schützen da der ganz
gerne mal abraucht wenn ein bisschen zu viel Spannung auf die GPIOS
kommt.
Außerdem schafft der eh nur 3,3V.
Die Wahl auf die MOSFETS und Dioden ist gefallen weil die einfach noch
vorhanden waren oder ist dies eine eher schlechte Wahl?
Ich habe die Widerstände noch nicht berechnet aber mir geht es gerade
auch erst um das Grobe. Klappt das was ich da vor habe? Was muss ich
noch einsetzen? Freilaufdiode? Was beachten? Wie am Besten die
Widerstände bestimmen?
Danke schon mal und Schande über mein Haupt für das wahrscheinlich
hundertste H-Brücken Thema und tut mir leid für die ganzen Fragen O:-)
Habe nur leider irgendwie nie die richtigen Antworten gefunden -.-
@ Micha (Gast)
>Ich habe 2 Elektromotoren eines alten Rollstuhles (jeweils 24V, 250W).>Beide möchte ich einzeln ansteuern und über PWM regeln. Das Ganze wird>dann über einen Raspberry pi geregelt der wiederum über einen PS3>Kontroller angesprochen wird.
;-)
>Ich bin Informatik Student also ist der Knackpunkt bei der Geschichte>natürlich die Motorsteuerung bzw H-Brücke für die Motoren zu entwerfen.
In der Tat.
>was dazu kommt was ich beachten muss :´D
Ja. Kauf dir bei Ebay ein paar fertige Module, die gibt es preiswert aus
China, die haben wenigstens eine elektronische Strombegrenzung, die das
Schlimmste verhindern kann.
>Ich habe Optokoppler eingebaut um den Raspberry zu schützen da der ganz>gerne mal abraucht wenn ein bisschen zu viel Spannung auf die GPIOS>kommt.
Kann man machen.
>Die Wahl auf die MOSFETS und Dioden ist gefallen weil die einfach noch>vorhanden waren oder ist dies eine eher schlechte Wahl?
Vergiss es. Eine gescheite H-Brücke für 10A baust man nicht einfach mal
so, schon gar nicht mit deinem Wissen. Nimm was Fertiges.
so... erstmal nen Account erstellt.
Ok, ist schon mal gut zu wissen dass ich da scheinbar nichts Sinnvolles
gebastelt habe -.-
Bei dem ganzen Projekt geht es aber schon um das selber bauen und nicht
um das kaufen. Und irgendwo muss ich ja anfangen.
Wenn man mir einfach mal eine grobe "Liste" geben kann was ich beachten
muss O:-)
Ich kann mir vorstellen das es nervig ist solche Idioten wie mich zu
beraten :D aber kann mir vielleicht zumindest jemand einen sinnvollen
Weg zeigen?
Michael Gerst schrieb:> Wenn man mir einfach mal eine grobe "Liste" geben kann was ich beachten> muss O:-)
was mir als erstes in den Sinn kommt:
1) alle FETs richtig polen (bei dir sind zwei falsch)
2) FETs, die maximal 20V als V_GS aushalten, nicht mit 24V ansteuern.
@ Michael Gerst (dasbbrot)
>Bei dem ganzen Projekt geht es aber schon um das selber bauen und nicht>um das kaufen. Und irgendwo muss ich ja anfangen.
Aber nicht bei einer von Null selbstgestrickten H-Brücke für 10A. Fang
Faktor 10 kleiner an und nimm eine integrierte H-Brücke.
Siehe H-Brücken Übersicht.
Der Klassiker ist L298, L6203 ist moderner und bei kleinen Strömen etwas
besser.
>Wenn man mir einfach mal eine grobe "Liste" geben kann was ich beachten>muss O:-)
Erfinde das Rad nicht neu, bau erstmal eine BEWÄHRTE Schaltung nach,
damit hast du genug zu tun. Leider ist das Netz voll von schlechten
Schaltungen und du erkennst mangels Wissen nicht, was gut und was
schlecht ist.
>Ich kann mir vorstellen das es nervig ist solche Idioten wie mich zu>beraten :D
Nein, da gibt es ganz andere Problemkinder.
Achim S. schrieb:> was mir als erstes in den Sinn kommt:> 1) alle FETs richtig polen (bei dir sind zwei falsch)
Hoppla, ich korrigiere mich: alle 4 FETs sind falsch angeschlossen. Ich
habe es nicht gleich erkannt, weil du noch die Schaltzeichen vertauscht
hast (P-FET als N-FET gezeichnet und umgekehrt... ;-)
Falk Brunner schrieb:> Erfinde das Rad nicht neu, bau erstmal eine BEWÄHRTE Schaltung nach,> damit hast du genug zu tun. Leider ist das Netz voll von schlechten> Schaltungen und du erkennst mangels Wissen nicht, was gut und was> schlecht ist.
genau da ist mein Problem.... du glaubst nicht wie viele ich mir schon
angeguckt habe und selber schon gedacht habe "WTF?" -.-
Achim S. schrieb:> Hoppla, ich korrigiere mich: alle 4 FETs sind falsch angeschlossen. Ich> habe es nicht gleich erkannt, weil du noch die Schaltzeichen vertauscht> hast (P-FET als N-FET gezeichnet und umgekehrt... ;-)
oha... ok das ist nun schon peinlich ^^ da drum herum hat mir sorgen
gemacht so das ich darauf gar nicht geachtet habe...
Ok dann mal wieder an das Zeichenbrett :D
Vielen Dank bis hier hin erstmal
@ Michael Gerst (dasbbrot)
>> Hoppla, ich korrigiere mich: alle 4 FETs sind falsch angeschlossen.
Stimmt nicht.
>oha... ok das ist nun schon peinlich ^^ da drum herum hat mir sorgen>gemacht so das ich darauf gar nicht geachtet habe...
Q1 & Q3 kann man so nutzen, den richtigen Treiber vorausgesetzt. Das
ist sogar die weit verbreitete Variante, welche nur N-Kanal MOSFETs
nutzt.
Q4 könnte man so nutzen, ist halt der klassische CMOS Ansatz (P-Kanal
zum Schalten von VCC, N-Kanal für GND)
Q2 ist Unsinn.
ok... mit der obigen Schaltung habe ich vorerst abgeschlossen.
Ich denke das hat wohl nicht so viel Sinn da was zu retten ^^
Könnte mir vielleicht jemand einen Link zu einer Brücke schicken wo man
sagen kann das diese gut konzipiert ist? Einfach das ich die Gewissheit
habe -.-
Falk Brunner schrieb:>>> Hoppla, ich korrigiere mich: alle 4 FETs sind falsch angeschlossen.>> Stimmt nicht.
Zur Erklärung:
Q1 ist als n-Fet gezeichnet, der IRF5305 ist aber tatsächlich ein p-Fet
und daher an der Stelle falsch
Q3 ist als p-Fet gezeichnet, der IRFZ44n ist aber tatsächlich ein n-Fet.
Kann man an der Stelle einsetzen, aber nicht so, wie er in dieser
Schaltung angsteuert wird.
Q4 ist ein n-Fet (als p-Fet gezeichnet) mit der Source an Vdd und
deshalb immer über die Substrat-Diode leitend
Q2 ist p-Fet (als n-Fet gezeichnet) mit dem Drain an GND und lässt sich
deshalb nicht niederohmig durchschalten.
@Michael:
wenn du neu planst, dann vielleicht wirklich erst mal eine Nummer
kleiner. Wenn du eine Versorgung von z.B. 15V wählst kannst du einfach
integrierte Gatetreiber einsetzen ohne Gefahr zu laufen, dass das Gate
durchschlägt.
Das direkte Ansteuern der FETs über normale Optokoppler wird
schnarchlangsam. Damit kannst du vielleicht noch die quasistatische
Richtungsumschaltung der High-side Switches machen. Für die PWM der
Low-side Fets würde ich dir (integrierte oder - wenn du lieber basteln
willst - selbstgerickelte) Gatetreiber empfehlen. Das Steuersignal für
die Teile kannst du ja immer noch über einen OK galvanisch vom
µController trennen.
Du kannst mit geeigneten Gatetreiber-Optokopplern wie dem HCPL3120 auch
direkt Gates von MOSFet ansteuern, die sind auch schnell genug für PWM
bis einige -zig kHz.
Das gefährliche an deiner derzeitigen Schaltung ist der Zustand
'uninitialisiert'. Dann werden nämlich (LEDs aus) die Lowsides voll
durchgesteuert und (ich blicke bei deinen Highsides nicht so recht
durch) evtl. auch die oberen FET - schon hast du einen feinen
Shoot-Through.
Das schöne an den o.a. HCPL ist, das sie die Phase nicht drehen, an
einem inaktiven OK kommt dann auch nichts raus, was den MOSFet
durchsteuern könnte.
Es fehlen auch noch die Gatewiderstände. Der HCPL3120 läuft mit 15-30V,
ist also direkt für 24V geeignet. Du musst lediglich dafür sorgen
Achim S. schrieb:> 2) FETs, die maximal 20V als V_GS aushalten, nicht mit 24V ansteuern.
Dimensioniere die H-Brücke auch mindestens für den 3-fachen Strom
dessen, was der Motor im Normalfall braucht. Anfahren zieht locker mal
das doppelte von dem, was draufsteht.
Geeignete Hochstrom FET sind z.B. der IRFB3205 oder der IRFB3207.
bruecke.png
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