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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik L6203 und 100% Einschaltdauer


Autor: Pepe (Gast)
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Hallo zusammen,
verwende einen L6203 um einen DC-Motor mit PWM zu treiben.
Laut Datenblatt bzw. Foreneintrag kann den L6203 100%
Einschaltdauer ( und wir selbst haben einige Schaltungen
im Einsatz, wo wir auch mit 100% Einschaltdauer arbeiten !
Allerdings mit kleineren Motoren )

Jetzt habe ich eine Kombination wo ich nur auf ca. 97% gehen
kann, weil mir bei 100% die Regelung irgendwie nicht mehr
sauber funktioniert. (MotionError am laufend Band)

Kann mir da jemand eine Idee zum Suchen das Problems liefern ?

Danke,
Pepe.

PS.
- Motor mit Problemen: Imax = 4-5A U=24V
- Regelung läuft mit anderem Motortreiber auch bei 100%

Autor: Gast (Gast)
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Zwei Probleme:
1. Der Strom ist fast zu hoch für den 6203. Er wird intern zu warm und 
schaltet ab.
2. Die Ladungspumpe mit C6 und C7 arbeitet bei 100% Einschaltdauer nicht 
mehr. Die FETs bleiben zu 'hochohmig', werden zu warm und schalten ab 
(1.).

Lösung: externe Ladungspumpe verwenden, besser kühlen oder anderen 
Treiber verwenden.

Autor: Pepe (Gast)
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Wie kann ich eine externe Ladungspumpe an einen L6203 anschließen ?
Irgendwelche Vorschläge bezüglich Ersatztypen ?

Autor: Bensch (Gast)
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Aus dem Blockschaltbild des L6203 geht leider nicht hervor, wie die 
Chargepump arbeitet- und zum Lesen des gesamten DB bin ich jetzt zu 
faul...

Da wir aber die Teile statisch betreiben mit Laufzeiten von bis zu 1 
min, gehe ich davon aus, dass das kein Problem ist. Anlaufstrom ca. 5A, 
Dauerstrom 1,5A.

Autor: Gast (Gast)
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>... dass das kein Problem ist. Anlaufstrom ca. 5A, Dauerstrom 1,5A.

Ich kann ja auch nur spekulieren. Wenn es gar kein Problem wäre, könnte 
man die bootstrap-Cs ja komplett weglassen, und bei kleinen Strömen 
fällt nicht weiter auf, ob ein FET nun mit 0,3 oder 0,35 Ohm leitet. 
Dafür reicht wohl die interne Ladungspumpe aus.

Anstatt C6 und C7 an die Ausgänge zu legen, könnte man diese auch an ein 
Rechtecksignal (12Vss) legen. Ein selbstschwingender NE555 mit 20-50kHz 
sollte reichen: Betriebsspannung 12-15V.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Bensch (Gast)

>Aus dem Blockschaltbild des L6203 geht leider nicht hervor, wie die
>Chargepump arbeitet- und zum Lesen des gesamten DB bin ich jetzt zu
>faul...

Der L6203 kann problemlos 100% ON. Dafür hat er ja die Ladungspumpe!!!
Die muss nur die Leckströme im uA-Bereich ausgeleichen. Zusätzlich hat 
das Ding die Bootstrap-Kondensatoren, welche im normalen PWM-Betrieb mit 
jedem Zyklus neu geladen werden.
Also alles kein Thema.

Aber wie gesagt, das Ding ist offiziellel nur für 2A/Kanal ausgelegt. 
Und es hat eine automatische Übertemperaturabschaltung. Die wird wohl ab 
und an anspringen.

MFG
Falk

Autor: Bensch (Gast)
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> Der L6203 kann problemlos 100% ON. Dafür hat er ja die Ladungspumpe!!!
Die muss nur die Leckströme im uA-Bereich ausgeleichen. Zusätzlich hat
das Ding die Bootstrap-Kondensatoren, welche im normalen PWM-Betrieb mit
jedem Zyklus neu geladen werden.

Genau meine Vermutung, sonst würd das Teil ja hier nicht laufen. Die 
Kondensatoren sind aber wohl Teil der internen Ladungspumpe und halten 
die Ugs auf dem richtigen Pegel, unabhängig davon, ob der Ausgang dödelt 
oder nicht.

Autor: PePe (Gast)
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Habe gerade noch mal getestet.
Der Kühlkörper selbst bleibt kalt und auch das IC wird
nicht besonders warm. ( Kann meinen Finger ohne
Probleme auf dem IC lassen, bis wir den ersten MotionFehler
haben. )

Die Frage ist nur: Wie warm wird der Chip bis zur Abschaltung
der gesamten Stufe durch die Regelung.

Werde mich mal nach einer Alternative mit mehr Strom umsehen
müssen.
Fällt da jemanden aus dem Stehgreif eine Alternative ein ?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Irgendwo habe ich mal eine AppNote gesehen, in der die Ladungspumpe 
beschrieben wurde. Deren Kondensatoren sind auf dem Chip integriert und 
daher ist deren Kapazität und somit der Strom sehr gering. Aber wie Falk 
schon schrieb, es reichen µA aus um die Leckströme auszugleichen.
Bei einem Tastverhältnis von nahe 0% oder nahe 100% ist die Anstiegs und 
Abfallzeit kleiner als die Einschalt- bzw. Ausschaltdauer, so dass die 
Bootstrap Kondensatoren nicht sauber geladen werden. Und die 
Ladungspumpe schafft das logischerweise nicht alleine genügend Energie 
zu liefern. Vermutlich wird dieses Problem durch die große Last noch 
verstärkt.
Irgendwo bei kurz vor 100% gibt es daher einen kleinen Einbruch in der 
Kennlinie. Bei 100% passt es dann wieder.

Autor: Gast (Gast)
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4A Dauerstrom für den L6203 lt. Datenblatt.

Auf S. 11/20 steht etwas zu den bootstrap-Cs. Demzufolge haben die 
Endstufentransistoren 1nF Eingangskapazität. Bei PWM-Betrieb muß die 
Ladungspumpe folglich nicht nur Leckströme liefern.
Vielleicht hilft es ja schon die 10nF gegen 100nF zu tauschen.

Autor: Gast (Gast)
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Oder, wenn die L6203 recht kühl bleiben, kann auch an anderer Stelle ein 
Fehler liegen (Stromversorgung, Abblockung).

Autor: PePe (Gast)
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100nF und 200nF hab ich schon ausprobiert. Hat nichts geändert
am Verhalten.

Autor: PePe (Gast)
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@"Oder, wenn die L6203 recht kühl bleiben, kann auch an anderer Stelle 
ein
Fehler liegen (Stromversorgung, Abblockung)."

Netzteil glaub ich weniger, weil ne andere Achse mit ca. 30A Spitze
aus dem gleichen Netzteil versorgt wird.
( Die 30A sind nicht das Thema. Mein Problem taucht auch auf, wenn
der 30A-Abnehmer aus ist. )

Abblockung: Wenn ich 100% ON bin, hab ich doch gar kein PWM mehr.
Warum sollte es hier dann ein Problem geben ?

Autor: Gast (Gast)
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Kannst Du den Motorstrom bei 100% messen?
Vielleicht ist er doch höher als erwartet.

Autor: PePe (Gast)
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Den Strom kann ich nicht wirklich messen.
Der Motor verfährt ca. 70ms für die komplette Bewegung.
Da hab ICH keine wirkliche Möglichkeit dies zu messen.

Um auf die 4A zu kommen, habe ich einen anderen Treiber,
der eine einstellbare Strombegrenzung hat integriert und
dann solange die Strombegrenzung nach unten gedreht, bis
die Begrenzung angesprochen hat.

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
>Der Motor verfährt ca. 70ms für die komplette Bewegung.
>Da hab ICH keine wirkliche Möglichkeit dies zu messen.
Ein R als Shunt und ein Oszi hast du nicht?
Hmmmm, dann solltest du aufhören zu basteln.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: Gast (Gast)
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>Der Motor verfährt ca. 70ms für die komplette Bewegung.

Das ist aber kein Zustand, bei dem der L6203 dauerhaft eingeschaltet ist 
(100%), sondern eher gepulster Betrieb. Das hättest Du gleich sagen 
sollen.

>Jetzt habe ich eine Kombination wo ich nur auf ca. 97% gehen
>kann, weil mir bei 100% die Regelung irgendwie nicht mehr
>sauber funktioniert. (MotionError am laufend Band)

Den Fehler würde ich nicht mehr beim L6203 suchen!

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