Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Rechts Linkslauf mit Relais


von tommy0815 (Gast)


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Tach..
bin gerade dabei meine erste Motorsteuerung mittels yC zu planen.
Der Motor ist ein DC Motor mit 24V/ 2A und soll sowohl links als auch 
rechts drehen.

Hab mich für die Relais Variante entschieden. Allerdings bin ich mir 
nicht sicher ob die Schaltung auf der Last/ Motorseite so richtig 
aufgebaut ist. Vor allem denke ich dabei an die Selbsinduktion der 
Motorwiklung wenn ich denn Motor wieder abschalte - oder brauch ich mir 
da bei meiner Schaltung keine Gedanken machen?

würd mich freuen wenn mal wer drübersehen kann um mir einen tipp zu 
geben.
mfg

von Stawito (Gast)


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passt - wenn die Widerstände richtig dimensioniert sind.

von Stawito (Gast)


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Ja . Shottky Diode für Freilauf am Motor noch vorsehen.

von Harald Wilhelms (Gast)


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tommy0815 schrieb:

> Hab mich für die Relais Variante entschieden. Allerdings bin ich mir
> nicht sicher ob die Schaltung auf der Last/ Motorseite so richtig
> aufgebaut ist.

Ich sehe z.Z. kein Problem. Ein Vorteil dieser Schaltung ist, das
selbst wenn beide Relais versehenlich gleichzeitig anziehen, trotz-
dem nichts passiert.

> Vor allem denke ich dabei an die Selbsinduktion der
> Motorwiklung wenn ich denn Motor wieder abschalte

Du solltest noch eine Freilaufdiode vom Transistor nach "Plus"
einbauen. Und die Richtung möglichst nur bei stehendem Motor
umschalten.
Gruss
Harald

von tommy0815 (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Du solltest noch eine Freilaufdiode vom Transistor nach "Plus"
>
> einbauen.

Du meinst von Drain nach Source? Hat mein FET bereits integriert, oder 
meinst du eine andere Verbindung?

Harald Wilhelms schrieb:
> Und die Richtung möglichst nur bei stehendem Motor
>
> umschalten.

Geht klar - mein Motor schaltet im Stunden-Takt ;)

Im Anhang meine aktualisierte Schaltung mit Widerstandswerten

von vip (Gast)


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Was soll Q2 bringen? Dass dein FET eine Freilaufdiode integriert hat, 
möchte ich mal so anzweifeln.

von tommy0815 (Gast)


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vip schrieb:
> Was soll Q2 bringen?

Du meinst Q1? Damit schalte ich nach Masse durch - würd ich jetzt mal so 
behaupten?!

vip schrieb:
> Dass dein FET eine Freilaufdiode integriert hat,
>
> möchte ich mal so anzweifeln.
hmm.. dachte das im Schaltsymbol würde eine Freilaufdiode symbolisieren. 
Na gut, dann nehm ich eine 1N4004 vom Drain nach +24

von vip (Gast)


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tommy0815 schrieb:
> Du meinst Q1? Damit schalte ich nach Masse durch - würd ich jetzt mal so
> behaupten?!

Ja, aber was soll er bringen?

von Harald Wilhelms (Gast)


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tommy0815 schrieb:

> hmm.. dachte das im Schaltsymbol würde eine Freilaufdiode symbolisieren.
> Na gut, dann nehm ich eine 1N4004 vom Drain nach +24V.

Ja, die Diode im FET hilft Dir da nicht. Willst Du mit dem FET PWM
machen? Dann könnte es sein, das eine 1N4004 zu langsam ist.
Übrigens muss diese Diode mindestens so viel Strom vertragen, wie
der Motor zieht. Die Spannung dagegen ist nicht so wichtig.
Gruss
Harald

von tommy0815 (Gast)


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vip schrieb:
> Ja, aber was soll er bringen?

Das ich so die Möglichkeit habe die Masse zuerst wegzuschalten, bevor 
ich die Relais ausschalte und mein Motor der ja eine Induktivität ist, 
beim Ausschalten meine Masse nicht belastet.
Da die ja auch auf meinem yC und Treiber hängen wär es doch möglich das 
beim Ausschalten des Motors über die Masse die Elektronik zerstört wird.

Also ich würde das so interpretieren, wenn ich mir die Schaltung ansehe 
- aber lasse mich gerne eines besseren belehren ;)

mfg

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Also, je nach Motor lebt das Relais nicht lange. Du schaltest den Anker 
kurz. Das bedeutet, die EMK erzeugt einen Kurzschluss und der Motor wird 
durch die EMK nur durch den Ankerwiderstand begrenzt Strom treiben. Kann 
ja sein, das dies erwünscht ist, dann aber das Relais entsprechend 
auslegen.
Gruß oldmax

von Stephan R. (Gast)


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Wieso ersparst Du Dir nicht ein Relais, indem Du eins mit zwei 
Umschaltern verwendest?

von Klaus (Gast)


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@tommy0815

Vielleicht wäre das Teil im Anhang für dich interessant?
Damit könntest deinen Motor ohne Relais betreiben.

von tomm0815 (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Willst Du mit dem FET PWM
>
> machen? Dann könnte es sein, das eine 1N4004 zu langsam ist.

Nein, kein PWM - ich schalte im Stundentakt.

>Übrigens muss diese Diode mindestens so viel Strom vertragen, wie
>der Motor zieht. Die Spannung dagegen ist nicht so wichtig.

Der Motor zieht im Leerlauf ca. 0,5A, und beim Einschalten kurzfristig 
zwischen 1 - 2A

Martin Vogel schrieb:
> Kann
>
> ja sein, das dies erwünscht ist, dann aber das Relais entsprechend
>
> auslegen.

Also meine Relais schaffen 16A bei 24V

Martin Vogel schrieb:
> Du schaltest den Anker
>
> kurz.

Das stimmt, die Zeit des Kurzschlußes liegt allerdings im ms Bereich

Stephan R. schrieb:
> Wieso ersparst Du Dir nicht ein Relais, indem Du eins mit zwei
>
> Umschaltern verwendest?

Werd mir ein paar dieser Typen näher ansehen - danke für denn Tipp! :)

Klaus schrieb:
> Vielleicht wäre das Teil im Anhang für dich interessant?
>
> Damit könntest deinen Motor ohne Relais betreiben.

Überlebt das Ding, bei 2A Einschaltstrom?

Meine Fragen jetzt:
-Sind die Relais ausreichen dimensioniert?
 16A/24V bei einem Motor mit 2A/24V beim Einschalten
-Reicht die 1N4004 beim Motor als Freilaufdiode?
-Ankerkurzschluß im ms-Bereich --> Problem oder nicht?
-Und wofür ist jetzt dieser FET der gegen GND schaltet?. Lag ich richtig 
damit, dass dadurch der Motor vom gemeinsamen GND weggeschaltet werden 
soll?

mfg und vielen dank für die bisherigen anregungen :)

von Lapapp (Gast)


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Wischermotoren haben teilweise auch ähnliche Relais. Die bremsen den 
Motor in der Parklage, indem sie ihn kurzschließen.

von Klaus (Gast)


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>Überlebt das Ding, bei 2A Einschaltstrom?

siehe Anhang da kannst du dir selber eine Bild machen!

von tommy0815 (Gast)


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Klaus schrieb:
> siehe Anhang da kannst du dir selber eine Bild machen!
>
Dankeschön!
Mal sehen, habe aber PWM nicht in Betracht gezogen. Würde die Relais 
Variante vorziehen.

von Berthold S. (b-sommer)


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Auch wenn ich jetzt einen Vorschlag in eine gänzlich andere Richtung 
mache und dafür gevierteilt werde:
Für mich ist immer noch nicht klar welchen Vorteil hier die Relais haben 
sollen.
So was würde ich mit einer H-Vollbrücke (z.B. L298) machen. Da braucht 
man nur noch vier Freilaufdioden, einfacher geht´s fast nicht. ... und 
das man nur das halbe IC verwendet dürfte eigentlich kein Problem 
darstellen. Preiswerter ist das allemal und die Relaistreiber kannst du 
dir auch sparen.
evtl. auch eine andere H-Brücke verwenden: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/H-Br%C3%BCcken_%C3%9Cbersicht

Grüße Berthold

von Falk B. (falk)


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@  tommy0815 (Gast)

>bin gerade dabei meine erste Motorsteuerung mittels yC zu planen.
>Der Motor ist ein DC Motor mit 24V/ 2A und soll sowohl links als auch
>rechts drehen.

für sowas nimmt man heute dem L6202 oder L6203.

>aufgebaut ist. Vor allem denke ich dabei an die Selbsinduktion der
>Motorwiklung wenn ich denn Motor wieder abschalte - oder brauch ich mir
>da bei meiner Schaltung keine Gedanken machen?

Doch. Denn das pfeffert ordentlich über die Kontakte. Es fehlen die 
Freilaufdioden.

MFG
Falk

von tommy0815 (Gast)


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Hab mir das jetzt mit der H-Brücke überlegt und meinen Schaltung 
dementsprechend angepasst.
Scheint mir doch die bessere Lösung zu sein.. mal sehen wie es 
funktioniert.

mfg

von Berthold S. (b-sommer)


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Das sieht doch schon recht brauchbar aus.
Wiso willst du die Versorgungsspannung für die Logigk des ICs schalten? 
Wenn du den Motor in den Leerlauf bringen willst, kannst du das über 
Enable machen. Den µC nimmst du ja auch nicht von der 
Versorgungsspannung wenn die Ausgänge einen low-Pegel ausgeben sollen.
Den Widerstand RL4 kannst du auch weglassen, der wird nur benötigt, wenn 
du den Motorstrom auswerten willst. Z.B. für eine Derhmomentstererung 
oder eine Abschaltung bei Überlast.

Grüße Berthold

von tommy0815 (Gast)


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Berthold Sommer schrieb:
> Wiso willst du die Versorgungsspannung für die Logigk des ICs schalten?

wird laut Datenblatt so angegeben. Dass bevor ich die 
Versorgungsspannung auf denn L298 gebe, Enable Low sein muss.

Berthold Sommer schrieb:
> Den Widerstand RL4 kannst du auch weglassen, der wird nur benötigt, wenn
>
> du den Motorstrom auswerten willst. Z.B. für eine Derhmomentstererung
>
> oder eine Abschaltung bei Überlast.

Oke, danke für denn Tipp

mfg

von Berthold S. (b-sommer)


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tommy0815 schrieb:
> wird laut Datenblatt so angegeben. Dass bevor ich die
> Versorgungsspannung auf denn L298 gebe, Enable Low sein muss.

Ja, das hast du richtig gelesen: Turn-On and Turn-Off : Before to 
Turn-ON the Supply Voltage and before to Turn it OFF, the Enable input 
must be driven to the Low state.
Das wird gemacht um die Schaltung in einem definierten Zustand zu 
starten bzw. auszuschalten. Wenn ich das richtig verstehe, möchtest du 
das so Programmieren, dass der µC erst den Enable auf low setzt und dann 
die Versorgungsspannung an den Motortreiber legt.
Schau doch einfach mal was mit den Ausgängen des µC ist, wenn du die 
Schaltung in Betrieb nimmst. Normalerweise sollte das kein großes 
Problem sein das System entsprechend zu konfigurieren.
Nach meiner Einschätzung ist das aber sowieso kein großes Problem. Das 
sind nur wenige ms (wenn überhaupt) in denen der Treiber und der Motor 
in einem undefinierten Zustand sein können. Für die Schaltung ist das 
kein Problem und der Motor wird da wenig von mitbekommen. Ich kann mir 
nicht vorstellen, das der Motor da überhaupt einen Ruck tut. Jetzt 
können wir hier noch über Selbstinduktion diskutieren ..... Wenn du das 
ganze System nicht ständig ein- und ausschaltest ist das aber ehr 
albern.
Wir nehmen da keine Rücksicht drauf und hatten auch noch keine Probleme 
damit.
Grüße Berthold

von Dietrich L. (dietrichl)


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Bei "üblichen" µCs sind die Ports nach Power-On Eingänge und hochohmig. 
Um Enable auf Low zu bringen, reicht ein Ziehwiderstand nach 0V. Der 
Enable-Eingang ist ja recht hochohmig (<10µA).

Gruß Dietrich

von Berthold S. (b-sommer)


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Hallo Dietrich,
eigentlich gehören Widerstände ja zu den langweiligsten Bauteilen ever. 
Aber so ein keiner Widerstand kann einem das Leben doch schon sehr 
erleichtern.

Ziehwiderstand ist ein cooles Wort, werde das in meinen Wortschatz 
aufnehmen ;-). Hört sich auf jeden Fall besser an als 
Pulldownwiderstand.

Grüße
Berthold

P.S.:
Der DMOS Treiber L6203 den falk vorgeschlagen hat ist natürlich 
aktueller und hat sicherlich weniger Verlustleistung kostet aber auch 
fast das doppelte.
Hat eigentlich schon mal jemand ausprobiert die beiden Treiber des L298 
parallel zu betreiben? Normalerweise funzt es ja nicht wenn man zwei 
Halbleiterschaltungen parallel betreiben will, da gibt´s immer ein 
thermisches Ungleichgewicht. Hier sind die Treiber aber in einem 
Gehäuse. Mus da mal drüber nachdenken oder einfach mal testen, ob so die 
Verlustleistung in dem Treiber gesenkt werden kann.

von Falk B. (falk)


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@  Berthold Sommer (b-sommer)

>Der DMOS Treiber L6203 den falk vorgeschlagen hat ist natürlich
>aktueller und hat sicherlich weniger Verlustleistung kostet aber auch
>fast das doppelte.

Oh mein Gott, wieviel Millionen willst du davon bauen?
Das "gesparte" Geld haust du für einen Kühlkörper und anderen Stress 
dreimal raus.

>Hat eigentlich schon mal jemand ausprobiert die beiden Treiber des L298
>parallel zu betreiben?

Ja, siehe Datenblatt.

>Gehäuse. Mus da mal drüber nachdenken oder einfach mal testen, ob so die
>Verlustleistung in dem Treiber gesenkt werden kann.

Nein, denn es ist ein old school Bipolar-IC, da kriegst du die 
Sättigungsspannung auch durch 10 Parallelschaltungen nicht wesentlich 
kleiner.

MfG
Falk

von Berthold S. (b-sommer)


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Also doch so wie ich mir das schon gedacht habe.
Danke
Berthold

von Anton (Gast)


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@tommy0815

Schaltung sieht OK aus. Habe ich so mehrfach schon gesehen
und auch selber eingesetzt. Die Lösung mit ZWEI Relais
ist besser, es gibt auch "Doppel-Relais", also zwei
in einem Gehäuse, genau für diesen Anwendungsfall.
Würde da mal bei KFZ-Relais schauen.

Achte bitte auf folgendes:
Motor per Fet abschalten, ein paar ms warten, dann erst
Relais umschalten, Relais danken es...
Und jedem Schalt-Transistor einen Pull-Down-R spendieren,
weil die µC Ausgänge i.d.R: beim Reset hochohmig sind.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Berthold Sommer schrieb:

> Ziehwiderstand ist ein cooles Wort, werde das in meinen Wortschatz
> aufnehmen ;-). Hört sich auf jeden Fall besser an als
> Pulldownwiderstand.

Ja, Pullen heisst ja eigentlich rudern. Wo bei man es nicht mit
pullern verwechsel sollte. :-)
Gruss
Harald

von Thorsten S. (Gast)


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"Runterziehwiederstand" und "Hochziehwiederstand" ? Ich muss da immer an 
meine Nase und meinen Gemütszu(wider)stand denken...

T.

von Thorsten S. (Gast)


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...der "Puller" ist übrigens der Widerstand während er seiner Arbeit 
nachgeht...

von Thorsten S. (Gast)


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Ach ja, für die Diodenwahl. Schau mal nach trr (reverse recovery time) 
in den Datenblättern...

T.

von Berthold S. (b-sommer)


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... Eventuell währe ein eigener Thread im Offtopic zum Thema Widerstände 
und ihre Bezeichnungen sowie deren Aufzucht und Pflege eine amüsante 
Sache.
Grüße Berthold

von Harald Wilhelms (Gast)


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Autor: Berthold Sommer (b-sommer)
Datum: 18.08.2011 11:05

... Eventuell währe ein eigener Thread im Offtopic zum Thema Widerstände
und ihre Bezeichnungen sowie deren Aufzucht und Pflege eine amüsante
Sache.


Genau, und einen weiteren für die Wiederstände von Thorsten. :-)
Gruss
Harald

von Berthold S. (b-sommer)


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Einen Thread über Wiederstände zu machen wäre wahrscheinlich eine 
Wiederholung. Das gibt es vermutlich schon. Aber nur über Widerstände 
wäre mir dann auch zuwider.

Grüße
Berthold

P.S.: Komischerweise kommt es einem immer so vor als würde das i in dem 
Wort Widerstand betont. Das mit dem i und ie ist recht häufig.

von Johannes F. (emitterfolger)


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Berthold Sommer schrieb:
> tommy0815 schrieb:
>> wird laut Datenblatt so angegeben. Dass bevor ich die
>> Versorgungsspannung auf denn L298 gebe, Enable Low sein muss.
>
> Ja, das hast du richtig gelesen: Turn-On and Turn-Off : Before to
> Turn-ON the Supply Voltage and before to Turn it OFF, the Enable input
> must be driven to the Low state.

Ich dachte immer, mit "Supply Voltage" wäre die Last-VCC (<-> Logik-VCC) 
gemeint, also die Versorgung der Vollbrücken?
Das würde auch eher zu den Bezeichnungen in der Tabelle passen:
VS  ... Supply Voltage (pin 4)
VSS ... Logic Supply Voltage (pin 9)

Das würde m.E.n. auch mehr Sinn ergeben.

Thorsten S. schrieb:
> Ach ja, für die Diodenwahl. Schau mal nach trr (reverse recovery time)
> in den Datenblättern...

Genau, bei einem Motor ist eine schnelle Schottky wie MBR745 als 
Freilaufdiode ganz günstig.

Johannes

von Berthold S. (b-sommer)


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Johannes F. schrieb:
> VS  ... Supply Voltage (pin 4)
> VSS ... Logic Supply Voltage (pin 9)
>
> Das würde m.E.n. auch mehr Sinn ergeben.

Hallo Johannes,
du hast recht, das nächste mal genauer hinschauen. Habe mich von der 
Schaltung (schalten der Logikspannung) beeinflussen lassen.
Es geht trotzdem um definierte Schaltzustände. Der Vorschlag von 
Dietrich, einfach Runterziehwiderstände s.o. einzubauen ist auf jeden 
Fall gut. Bin der Meinug, dass dem Problem damit ausreichend genüge 
getan wird.

Grüße Berthold

von Johannes F. (emitterfolger)


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Berthold Sommer schrieb:
> Es geht trotzdem um definierte Schaltzustände.

Hmm, ich frage mich, ob ein Nichtbeachten der Einschaltreihenfolge evtl. 
auch negative Auswirkungen bzw. einen Defekt des Treibers zur Folge 
haben könnte.
Ist es möglich, dass die H-Brücken es nicht vertragen, wenn Transistoren 
durchgesteuert werden (Enable = High), ohne dass die Last-VCC anliegt?
Oder kann es zu Problemen kommen, wenn die Last-VCC ein- bzw. 
abgeschaltet wird, während der Treiber aktiv ist?

Grüße Johannes

von Berthold S. (b-sommer)


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Hallo,
um Verwechselungen zu vermeiden nennt die „Last-VCC“ bitte Vs (Vcc steht 
für Voltage of the common collector jedenfalls nach 
http://de.wikipedia.org/wiki/VCC).
Ich kann mir nicht vorstellen, wie der Treiber ohne eine Spannung kaputt 
gehen sollte. Da käme nur die Selbstinduktionsspannung des Motors bzw. 
der Motor im Generatorbetrieb in Betracht. Normalerweise steht der Motor 
beim Einschalten, beim Ausschalten könnte schon ehr ein Problem 
auftreten. Aber da wird die Schaltung recht schnell in einen definierten 
Zustand (Motor im Freilauf) gehen. Wenn die Schaltung spannungslos 
geschaltet wird, dürften die Transistoren auch recht schnell in den 
nichtleitenden Zustand kommen. Für die Zerstörung bedarf es halt auch 
einer gewissen elektrischen Arbeit W = U  I  t . Auch wenn da halt mal 
ein paar Ampere zu viel sind, wie lange den? Und anders 
richtungsverkehrt sowieso nicht, die Freilaufdioden sind ja auch noch 
da. Ich denke, das ist nur eine Problem wenn die Schaltung sehr häufig 
in kurzer Zeit ein- und ausgeschaltet wird.
Auf Roboternetz gib es einen recht ausführlichen Artikel über H-Brücken 
hier wird die Spannung Vs auch nicht extra geschaltet.
http://www.rn-wissen.de/index.php/Getriebemotoren_Ansteuerung#Ansteuerung_mit_dem_Schaltkreis_L298
Wie gesagt, die Runterziewiderstände sollten allemal reichen um dem 
genannte Problem genüge zu tun (est funzt auch ohne).

Grüße Berthold

von tommy0815 (Gast)


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Berthold Sommer schrieb:
> Wenn ich das richtig verstehe, möchtest du
>
> das so Programmieren, dass der µC erst den Enable auf low setzt und dann
>
> die Versorgungsspannung an den Motortreiber legt.

Jop, genauso wollte ich es machen.


Anton schrieb:
> Motor per Fet abschalten, ein paar ms warten, dann erst
>
> Relais umschalten, Relais danken es...

Also hatte ich wohl doch recht, dass ich mit dem FET zuerst denn Motor 
von Masse schalte bevor ich die Relais schalte.


Thorsten S. schrieb:
> Ach ja, für die Diodenwahl. Schau mal nach trr (reverse recovery time)
>
> in den Datenblättern...

Hab gesehen der L298 braucht was mit trr < 200ns. Hab mich für die BYV28 
entschieden trr 25 - 50ns


Dietrich L. schrieb:
> Um Enable auf Low zu bringen, reicht ein Ziehwiderstand nach 0V.

Berthold Sommer schrieb:
> Der Vorschlag von
>
> Dietrich, einfach Runterziehwiderstände s.o. einzubauen ist auf jeden
>
> Fall gut. Bin der Meinug, dass dem Problem damit ausreichend genüge
>
> getan wird

Berthold Sommer schrieb:
> Wie gesagt, die Runterziewiderstände sollten allemal reichen um dem
>
> genannte Problem genüge zu tun (est funzt auch ohne).

10k Ohm sollten wohl reichen?

von Berthold S. (b-sommer)


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Der Widerstandswert dürfte recht unproblematisch sein. Zu dem 
Eingangswiderstand der Steuereingänge des L298 habe ich auf die schnelle 
keine direkten Infos im Datenblatt gesehen. Sehr hochohmig werden die 
aber wohl nicht sein, als Steuerströme sind hier doch schon ein paar µA 
angegeben. Also solltest du den Runterziehwiderstand ruhig etwas 
niederohmiger machen. Die Hälfte oder sogar nur 1k. Für den µC, der das 
Ansteuert, ist das normalerweise kein Problem.

Grüße Berthold

von Ich (Gast)


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Warum nicht einfach wie ursprünglich geplant: Relais.

von Ne, jetzt bitte nicht wieder von vorne! (Gast)


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Zu Aufwändig und Relais haben hat halt eine geringere Standzeit.

von tommy0815 (Gast)


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Ne, jetzt bitte nicht wieder von vorne! schrieb:
> Warum nicht einfach wie ursprünglich geplant: Relais.

Platine wird kleiner und um die Selbstinduktion(en) brauch ich mich auch 
nicht kümmern :D

von tommy0815 (Gast)


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Moin...
Hab gerade meinen ersten Testlauf hinter mir - leider ohne großen 
Erfolg. So wie es scheint hab ich den Motorcontroller (L298) 
geschrottet.
Einschalten des Motors war kein Problem. Allerdings als der Motor 
abschaltete, fing der Controller zum zischen, stinken usw.... an.
Mein Vermutung ist es nun dass, das Programm meines Mycrocontrollers 
nicht ganz richtig war.

Beim Einschalten Logikzustände in folgender Reihenfolge:
Enable[11] - H
Input[10]  - H
Input[12] - L

Beim Ausschalten setzte ich dann Input[10] auf Low.
Hab mir aber nun das Datenblatt noch mal durchgesehen und so wie ich das 
verstehe, sollte beim Schalten nur der Enable Pin [11] geändert werden.
Also sollte das beim Ausschalten folgendermaßen aussehen:
Enable[11] - L
Input[10]  - H
Input[12] - L

Könnte dies tatsächlich der Fehler gewesen sein?
Liege ich hier mit meiner Vermutung richtig das dies der Fehler war?
Im Bild nochmal meine Schaltung.

mfg

von MaWin (Gast)


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Deine unterschiedlichen Arten des Motorstopp sind nur Freilauf und 
Motorbremse. Beides sollte der Chip aushalten.

Beim Ausschalten eines drehenden Motors wird der Motor zum Generator und 
erzeugt Strom.

Wohin fliesst der Strom aber ? Zurück in deine Versorgungsspannung, 
schon alleine durch die Freilaufdioden.

Du hast an den 24V nur einen kleinen Kondensator von 100nF,d er wird 
ruck-zuck aufgeladen und dann steigt die Spannung, auf über 24V, 
vielleicht auf über 40V die der L298 verträgt.

Schalte also entweder einen Kondensator dran, der die Bremsenergie 
aufnehmen kann, 1000uF, oder verhindere ein Ansteigen der Spannung in 
dem du sie belastet, durch eine kräftige Z-Diode von sagen wir 26V. 
Solche Z-Dioden baut man aus einer Z-Diode und einem Transistor )und 
eventuell aus einem Bremwiderstand was bei deinem kleinen Motor wohl 
nicht notwendig ist).

Das sagte aber doch Berthold schon.

von tommy0815 (Gast)


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Danke für den Tipp.
Die Sache mit dem Kondensator versteh ich aber noch nicht so ganz. Er 
befindet sich ja zwischen 24V und GND, lädt sich auf und zum Zeitpunkt 
von Enable = HIGH (Stunden später) ist er aufgeladen.

Wie kann dann beim Abschalten (der Ausgänge OUT3, OUT4), die Spannung 
des Motors vom Kondensator aufgenommen werden, wenn er bereits voll 
geladen ist und immer noch zwischen 24V und GND hängt?

von MaWin (Gast)


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> Er befindet sich ja zwischen 24V und GND

Du hast in deiner Schaltung noch Bauteile drin,
die du nicht im Schaltplan erwähnst ?

Wie denkst du dir, daß man dir sinnvoll helfen kann ?

von tommy0815 (Gast)


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Der 100nF Kondensator von dem ich rede ist doch an PIN4 klar 
ersichtlich! :)
Oder hattest du einen anderen gemeint?

von Berthold S. (b-sommer)


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Hallo,
normalerweise ist der L298 ein rescht robustes Bauteil, zwar nicht das 
aktuellste aber zuverlässig. hier wurden die Teile schon reichlich 
gequält und haben einiges ausgehalten.
Was hast du für einen Motor (evtl. Datenblatt)? Wie ist der 
angeschlossen und was treibt er an bzw. was treibt den Motor an (z.B. 
träge Masse) wenn er ausgeschaltet wird?
Stell bitte mal die Eagle Dateine hier rein .sch und .brd
und ein Bild diener Platine von oben und von unten.
Grüße Berthold

von Berthold S. (b-sommer)


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P.S.: Infos zur verwendeten Spannungsquelle für den Motor können auch 
nicht schaden.

von MaWin (Gast)


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> Oder hattest du einen anderen gemeint?

Hast du gelesen, was ich geschrieben hatte ?

> > Schalte also entweder einen Kondensator dran,
> > der die Bremsenergie aufnehmen kann, 1000uF

von Berthold S. (b-sommer)


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Hallo MnWin,
die Idee mit der Bremsenergie, die irgendwo hin muss ist mir schon klar. 
Aber der Kondensator ist bereits auf die Betriebsspannung geladen, wenn 
das mit dem Generatorbetrieb des Motors dazu kommt. Um eine Baugruppe in 
einem Multiwatt15-Gehäuse zu zerstören gehört schon ein wenig mehr dazu. 
Ich kann mir nicht vorstellen, dass da ein Kondensator die Energie 
aufnehmen kann. Bei einer Spannungsdifferenz von 24V (Betriebsspannung) 
nach 46V (maximale Spannung s. Datenblatt) sind das für einen 1000µF 
Kondensator 0,77Ws. Jetzt mal der Vergleich zu dem L298: Als maximale 
Verlustleistung sind im Datenblatt 25W angegeben (ohne einen passenden 
Kühlkörper wird das wohl kaum gehen). Um mit 25W eine Arbeit von 0,77Ws 
zu verrichten braucht es knapp 31ms. Wenn das Problem wirklich hier zu 
suchen ist und ein Kondensator die Lösung sein soll, passen die 
Größenordnungen nicht zusammen.
Um hier eine Aussage zu machen fehlen Informationen.
@ tommy0815, hast du dem L298 einen Kühlkörper verpasst? Bei kleineren 
Belastungen geht das auch ohne.
@ MaWin, das mit der Strombegrenzung könnte ehr helfen, wenn das Problem 
wirklich hier zu suchen ist. Da muss man halt mal die Generatorleistung 
des Motors abschätzen.

Jetzt aber noch mal zu dem Programm bzw. der Ansteuerung des Motors.
Beim Einschalten ist die Reihenfolge ziemlich egal solange der Motor 
steht.
Beim Ausschalten wird der Motor mit deinem Programm aus „fast motor 
Stopp“ gesetzt (das währe jeweils bei Input[10] - L und Input[12] - L 
oder Input[10] - H und Input[12] - H  der Fall, wenn Enable[11] - H ist 
). Das heißt, das der L298 die Anschlüsse des Motors miteinender 
verbindet (Kurzschließt). So wird der Motor (der ja beim Anhalten durch 
die träge Masse angetrieben wird, also jetzt als Generator läuft) mit 
dem maximalen Strom belastet wird. Da muss der L298 kurzfristig schon 
mal was aushalten, wenn das Bauteil vornher schon recht warm war und das 
Bremsen lange dauert (große Schwungmasse) kann das eng werden. Noch 
kritischer wird´s wenn der Motor aus dem laufenden Betrieb sofort in die 
andere Richtung umgeschaltet wird.
Noch mal @ tommy0815, wenn du den Motor und dienen Treiber schonen 
willst, schalte den Motor über den Enable aus und lass ihn einen 
Augenblick auslaufen. Erst dann wieder in die andere Richtung 
einschalten. Beim Autofahren hältst du ja auch erst an, bevor du 
rückwärts weiter fährst .... und eine Vollbremsung muss ja auch nicht 
jedes mal sein.

Grüße Berthold

von tommy0815 (Gast)


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Berthold Sommer schrieb:
> Was hast du für einen Motor (evtl. Datenblatt)?
Habe leider kein Datenblatt des Motors. Kann nur sagen das es ein 24V DC 
Motor ist, ausgebaut aus einer Garagentorsteuerung

>Wie ist der angeschlossen
naja, wie meinst du? Über den L298 natürlich. Sind ja nur zwei Anschlüße 
beim Motor und die hängen zwischen den externen Dioden (BYV28) siehe 
Schaltung

>und was treibt er an bzw. was treibt den Motor an (z.B. träge Masse)
>wenn er ausgeschaltet wird?
bei meinem ersten Testlauf hatte der Motor gar keine Masse zu tragen. 
Versorgt wird der Motor über einen Trafo sek. 24V/2,5A und 
Gleichrichterschaltung (siehe Schaltung)

>@ tommy0815, hast du dem L298 einen Kühlkörper verpasst? Bei kleineren
>Belastungen geht das auch ohne.
Nein, war nur ein Testlauf um zu sehen ob die Schaltung funktioniert. 
Keine Masse am Motor, und der Motor lief zuvor auch noch nicht wurde 
also hier zum ersten mal eingeschaltet und zum ersten mal ausgeschaltet. 
Leider war das erste ausschalten auch das letzte für denn L298

>wenn du den Motor und dienen Treiber schonen
>willst, schalte den Motor über den Enable aus und lass ihn einen
>Augenblick auslaufen.
werd ich bei meinem nächsten Lauf so machen

danke für die Inputs und anbei die Schaltung mit Spannungsversorgung.
mfg

von Berthold S. (b-sommer)


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Hallo Tommy0815,
die Gleichrichterschaltung 24V benötigt unbedigt noch einen möglichst 
großen Glättungskondensator.
Welchen Strom braucht der  Motor? Hast du darauf geachtet, die Schaltung 
sauber aufzubauen? Sind die Dioden richtig eingebaut?

Grüße Berthold

von tommy0815 (Gast)


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Berthold Sommer schrieb:
> Hallo Tommy0815,
> die Gleichrichterschaltung 24V benötigt unbedigt noch einen möglichst
> großen Glättungskondensator.
Gut, werde einen mit 2200u hinzugeben

> Welchen Strom braucht der  Motor?
Leerlauf - 0,5A. Einschalten - 1-2A

 > Sind die Dioden richtig eingebaut?
 Ja.

von Berthold S. (b-sommer)


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Hallo tomy0815,

tommy0815 schrieb:
> Leerlauf - 0,5A. Einschalten - 1-2A
Na ja, beim Bremsen kann da einiges mehr an Strom zusammen kommen, so 
einen Antrieb für ein Garagentor dürfte schon etwas größer sein. Der 
Anlaufstrom ist ja nicht evig so hoch, also wird da sie Zeit fehlen den 
Motortreiber zu schrotten. Das müsste innerhalb der Belastungsgrenzen 
für den L298 liegen (habe ich jetzt nicht mehr nachgeschaut). Der Strom 
unter Last ist eigentlich aussagekräftiger. Welchen Strom holt sich der 
Motor, wenn du ihn belastest (bermst)? Vorsichtig testen und den Motor 
nicht überlasten.
Wenn du den Motor auslaufen lässt Enable - L, fleißt kein Strom über den 
L298.

Grüße Berthold

P.S.: Die Relaiskontakte hätten da auch drunter zu leiden gehabt.

von tommy0815 (Gast)


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folgendes ist mir aufgefallen, als ich versucht habe die Sache mit dem 
Glättungskondensator anzupassen.

Derzeit habe ich ja im 24V Zweig nur einen 100nF Kondensator der beim 
L298 liegt. Wenn ich einen ELKO zwischen 24V und GND schalte (also 
gleich nach dem Gleichrichter) erhalte ich eine gleichgerichtete 
Spannung von ca. 38V und am Ausgang vom 7805er kann ich keine 5V mehr 
messen, sondern nur irgend ein undefinierbares herumgeüpfe der Spannung.
Vermute mal das liegt daran, dass der 7805er nur bis zu einer 
Eingagnsspannung von 26V ausgelegt ist.

Wenn ich allerdings einen unipolaren Kondensator verwende ist alles OK. 
Der 7805er liefert mir am Ausgang 5V und im 24V Zweig messe ich 24V.

Das Problem ist jetzt nur, dass ich ja eine höhere Kapazität im 24V 
Zweig brauche (Glättung, Puffer usw...) Leider ist mir aber kein 
unipolarer, erschwinglicher Kondensator bekannt der eine hohe Kapazität 
(2200yF) und 24V verträgt.
Sollte ich also für die Erzeugung der 24V einen Spannungsregler 
verwenden?
Wenn ja, welchen sollte ich nehmen damit ich einen Spannung von 24V und 
4A erhalte.

mfg

von tommy0815 (Gast)


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bzw. welcher 7805er ist für eine Eingangsspannung von > 40V ausgelegt.

mfg

von Karl H. (kbuchegg)


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Du willst gar keinen 7805 benutzen, um aus 40V eine Spannung von 5V zu 
generieren. Das ganze Konzept passt hinten und vorne nicht, weil du 
wesentlich mehr Verlustleistung als tatsächlich entnommene Leistung 
haben wirst. Denk dir was anderes aus, um deine 5V zu erzeugen. Zb mit 
einem kleinen Hilfstrafo eine Spannung von 8 bis 9 V zu erzeugen. die 
gleichrichten und glätten und da kannst du dann deinen 7805 anhängen.


Spannung ist nur das halbe Leben. Die andere Hälfte besteht aus Strom. 
Und als Linearregeler hat der 7805 nun mal das Problem, dass der Strom 
der hinten rauskommt, vorne reingesteckt werden muss.

D.h. du hast folende Bilanz

Annahme: du musst die 5V mit 100mA (=0.1A) belasten können.

D.h. du entnimmst hinter dem 7805:
     P = U * I  = 5 * 0.1 = 0.5 Watt

Du musst aber vorne in den 7805 reinstecken:
     P = U * I  =  40 * 0.1 = 4 Watt


Die Differenz in Form von 3.5 Watt muss der 7805 in Form von Wärme 
abgeben, er hat keine andere Möglichkeit dafür. Für 0.5 Watt nutzbare 
Energie, musst du 4 Watt eingangsseitig aufbringen. D.h. du hast einen 
Wirkungsgrad von lausigen 12.5%. 87.5% der Energie werden in Wärme 
umgewandelt. Du hast also in Wirklichkeit keinen Spannungsregler gebaut 
sondern eine Heizung.

von tommy0815 (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Du hast also in Wirklichkeit keinen Spannungsregler gebaut
>
> sondern eine Heizung.
hmm.. verstehe.

Einen Hilfstrafo zu verwenden wär an und für sich kein Problem. Nur wie 
bekomme ich dann trotzdem einen geieigneten Kondesator mit ausreichender 
Kapazität in den 24V Zweig?

Oder überhaupt einen anderen Trafo? Der jetzt liefert ja 24V sekundär - 
mit einem ELKO 38V.
Könnte ich nicht gleich einen Trafo mit 16V verwenden? Dann hätte ich 
nähmlich mit einem ELKO sofort die gewünschten 24V.

mfg

von 1,4~ (Gast)


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tommy0815 schrieb:
> nähmlich mit einem ELKO sofort die gewünschten 24V.

1.Eselsbrücke: Wer nämlich mit h schreibt ist ...?
2.Nur wenn der Ausgang UNbelastet ist, kann sich der Elko bis auf die 
Spitzenspannung aufladen. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A4ttungskondensator

von einfacher? (Gast)


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.. kannst du die 5V für den Logikteil des Motortreibers nicht einfach 
aus der Spannungsversorgung deines µC abzweigen?

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Wenn der Motor als Generator arbeitet, dann tut er das zu einem gewissen 
Teil als Stromquelle. An einem Kondensator ergibt sich die Spannung aus 
dem Integral des Stromes. Je größer der Kondensator, desto langsamer 
steigt die Spannung (über die Betriebsspannung!). Ein 100nF Kondensator 
wird ruckzuck auf zig-Volt über die Betriebsspannung aufgeladen und 
zerstört die Bauteile. Deshalb der Vorschlag einen größeren Elko 
(parallel dazu) zu nehmen. Der fängt dann den Strom auf.

von tommy0815 (Gast)


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einfacher? schrieb:
> .. kannst du die 5V für den Logikteil des Motortreibers nicht einfach
>
> aus der Spannungsversorgung deines µC abzweigen?

Natürlich! Das hab ich ja jetzt auch so. Das Problem ist eben das ich 
nach dem Gleichrichter einen ausreichend großen Elko schalten muss, der 
mir die Spannungsspitzen beim Ausschalten des Motors abfängt. Warum das 
nicht so einfach geht - siehe Kommentar darunter.

Simon K. schrieb:
> Deshalb der Vorschlag einen größeren Elko
>
> (parallel dazu) zu nehmen. Der fängt dann den Strom auf.

Beim Einsatz eines Elkos erhalte ich eine Gleichgerichtete Spannung von 
38V = 27V * sqr(2). Mit 38V kann ich aber dann nichts anfangen, da ich 
einen 24V Motor besitze. Ich kann also etweder einen Spannungsregler 
verwenden der mir die 38V wieder auf 24V herrunterregelt oder einen 
unipolaren Kondensator verwenden. Hier liegt aber wieder das Problem 
darin, dass es keinen erschwinglichen unipolaren Kondensator gibt, mit 
ausreichender Kapazität (>1000yF)

Andere Möglichkeit währe, ich kehre wieder zurück zum Ursprung und 
verwende meine Relais - so wie ich es am Anfang schon machen wollte.

mfg

von Berthold S. (b-sommer)


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Hallo tommy0815,
die 24V sind der Effektivwert der Spannung. Gleichgerichtet bleibt der 
Effektivwert der selbe. Bei Einsatz eines Glättungskondensators läd 
dieser sich ohne Belastung bis zum Spitzenwert der Wechselspannung auf 
(Abzüglich der Schwellspannung der Gleichrichterdioden). Das hast du ja 
auch gemessen. Unter Last wird der Glättungskondensator in den 
"Spannungspausen" der Wechselspannung jeweils wieder entladen, so dass 
die Effektivspannung der gleichgerichteten und geglätteten Spannung 
geringer wird. Da hast du hier keinen Wert angegeben. Schau dir evtl. 
mal das Netzteil an, welches in dem Garagentorantrieb verbaut war. Da 
ist das vermutlich auch nicht andes.
Wenn´s dich halt gar zu sehr stört, nimmst du einen Trafo mit 18V. 
Bezüglich der Elkos bzw. bipl. Kondensatoren dürfte da kein Unterschied 
bestehen. Elkos sind zwas langsammer aber wir haben hier ja auch nur 
50Hz bzw. 100Hz. Den kienen 100nF Kondensator solltest du ürbigens auch 
din lassen. Der kostet nicht viel und vermeidet Elektrosmog. ... 
apropos, ein Entsörkondensator am Motor kann auch nicht schaden.
Jetzt zu dem "Problem" mit dem Strom aus dem Generatorantrieb:
.... eigentlich ist das kein Problem, wenn du den Motor einfach in den 
Leerlauf schaltest. Die "Kontakte" des Motortreibers sind offen und es 
fleißt kein Strom, der Motor hält ganz normal durch die Reibung an.
Versuch macht kulg: Probier das mal aus, mach den Motor an, mit 
Spannungsmesser, zieh den Steker und beobachte was passiert. Das werde 
ich hier auch mal mit einem Getreibemotor ausprobieren, ich vermute, das 
da nicht so sehr hohe Spannungen entstehen.

Grüße Berthold

von tommy0815 (Gast)


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Berthold Sommer schrieb:
> Bezüglich der Elkos bzw. bipl. Kondensatoren dürfte da kein Unterschied
> bestehen.

Wieso erhalte ich aber mit einem ELKO 38V und mit einen unipolaren 
Kondensator 24V nach dem Gleichrichter?

Berthold Sommer schrieb:
> Unter Last wird der Glättungskondensator in den
> "Spannungspausen" der Wechselspannung jeweils wieder entladen, so dass
> die Effektivspannung der gleichgerichteten und geglätteten Spannung
> geringer wird. Da hast du hier keinen Wert angegeben
Das Problem ist, dass es zu keiner Last kommen kann, da an meinem 7805er 
durch Einsatz eines Elkos 38V anliegen, die Eingangsspannung aber max. 
26V betragen darf damit dieser am Ausgang 5V liefert. Also 7805er 
liefert keine 5V, daher läuft auch mein yC auch nicht, es werden keine 
Ports am L298 geschaltet, Motor läuft nicht und damit auch keine Last.

Berthold Sommer schrieb:
> Wenn´s dich halt gar zu sehr stört, nimmst du einen Trafo mit 18V.
Stimmt, diese Alternative habe ich mir auch schon überlegt. Wäre aber 
nur bedingt damit einverstanden, weil ich den vorhanden Trafo verwenden 
will.

Berthold Sommer schrieb:
> Schau dir evtl.
> mal das Netzteil an, welches in dem Garagentorantrieb verbaut war. Da
> ist das vermutlich auch nicht andes.
Beim orignalen Netzteil wurde der Motor mittels Relais geschaltet. Somit 
war auch kein großer Glättungskondensator erforderlich, da der 24V 
Last-Zweig völlig vom 5V Logik- Zweig getrennt war.

Berthold Sommer schrieb:
> Jetzt zu dem "Problem" mit dem Strom aus dem Generatorantrieb:
> .... eigentlich ist das kein Problem, wenn du den Motor einfach in den
> Leerlauf schaltest.
Wie gesagt. Dadurch, dass ich den Motor nicht über den ENABLE Pin 
ausgeschaltet habe vermute ich, dass ich den Treiber dadurch zerstört 
habe. Hab mir schon einen neuen bestellt. Mal sehen wie es mit dem neuen 
Programm klappt.

Berthold Sommer schrieb:
> ein Entsörkondensator am Motor kann auch nicht schaden.
Welche Kapazität sollte der haben?

mfg und danke für die Hilfe :)

von Berthold S. (b-sommer)


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Hallo tommy0815,

tommy0815 schrieb:
> Wieso erhalte ich aber mit einem ELKO 38V und mit einen unipolaren
> Kondensator 24V nach dem Gleichrichter?
Kann ich dir nicht sagen, eine Vermutung währe das der ungepolte 
Kondensator nur eine kleine Kapazität hat und irgendeine (kleine) Last 
mit dran hing. Messinstrumenteinstellung?
>
> Das Problem ist, dass es zu keiner Last kommen kann, da an meinem 7805er
> durch Einsatz eines Elkos 38V anliegen, die Eingangsspannung aber max.
> 26V betragen darf damit dieser am Ausgang 5V liefert. Also 7805er
> liefert keine 5V, daher läuft auch mein yC auch nicht, es werden keine
> Ports am L298 geschaltet, Motor läuft nicht und damit auch keine Last.
Die 5V möchtest du also aus den 24V bzw. 38V holen. Mit Längsreglern ist 
das mit ziemlich vielen Verlusten verbunden. s. kbuchegg Hier könntest 
du natürlich Schaltregler einsetzen die sind aber recht teuer. Oder die 
Regelung in mehreren Stufen (mehrere Längsregler hintereinander) 
schalten, die Verlustleistung wird nicht geringer der Aufwand aber 
größer. Oder eine eigene Spannungsversorgung vorsehen „fast and 
dirty“mit USB PA 250V-5V von Reichelt. Etwas Last ist also doch da 
(Spannungsversorgung 5V).
>
 Stimmt, diese Alternative habe ich mir auch schon überlegt. Wäre aber
> nur bedingt damit einverstanden, weil ich den vorhanden Trafo verwenden
> will.
Wenn das der Trafo bzw. die Spannungsversorgung aus dem 
Garagentorantrieb ist passt das auch.
>
> Beim orignalen Netzteil wurde der Motor mittels Relais geschaltet. Somit
> war auch kein großer Glättungskondensator erforderlich, da der 24V
> Last-Zweig völlig vom 5V Logik- Zweig getrennt war.
Der Laaststromkreis und der Logigkstronkreis sind auch beim L298 
voneinander getrennt, hier zwar nicht galvanisch aber so, dass du zwei 
getrennte Stromkreise betrachten darfst.
>
> Welche Kapazität sollte der haben?
gidf! Irgendwas kleines mit einem niedrigen ESR-Wert und einer 
ausreichenden Spannungfestigkeit reicht normalerweise Keramik oder 
Folie. Da hat die Grabbelkiste auch ein Wörtchen mitzureden. ;-)

Grüße Berthold

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