Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H-Brücke für 6-10A


von Christoph H. (christoph_b)


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Hallo

Für mein Projekt ( Rasenroboter ) benötige ich eine H-Brücke für die 2 
Antriebsmotoren. Die Motoren werden ca folgende Daten haben. 24V ca 
100W.Die 100W werde aber sicher nie gebraucht.

Habe im Internet die H-Brücke VNH2SP30-E gefunden. Was ich komisch finde 
ist das im Datenblatt einmal Vccmax 41V und einmal VCC min 5V max 16V 
steht.

Angesteuert werde soll es mit einem Atmega 16.

Ist die Brücke nun für 24V geeignet?
Lässt sich die Brücke mit einem Atmega 16 ansteuern?

MFG Christoph

von Georg A. (Gast)


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Das Ding ist recht eindeutig für den Automotive-Bereich. VCCmax kann da 
wg. Transienten 41V sein, ohne dass was kaputt geht. Da geht aber 
funktionell nix mehr, weil schon ab 16-22V der Overvoltage Shutdown die 
Ausgänge abgedreht hat. Ist also für 24V dauerhaft nicht geeignet.

von MaWin (Gast)


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Du solltest erst mal den Blockierstrom=Anlaufstrom deiner Motoren 
heausfinden, statt dem "100 W werden nie gebraucht" Humbug zu folgen.

Denn wenn du deine Transistoren nicht auf den Strom auslegst, ist die 
Brücke beim ersten Anlaufen kaputt.

Man könnte Brücken gegen Überstrom schützen, allerdings hilft eine 
Strombegrenzung wenig (die Verlustleistung wäre zu hoch), man müsste bei 
Überstrom abschalten.

Du könntest 1 VNH3SP30 (bis 35V/30A) oder 2 LT1162 mit externen 
Transistoren nehmen.

von Klaus (Gast)


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Christoph B. schrieb:
> Habe im Internet die H-Brücke VNH2SP30-E gefunden. Was ich komisch finde
> ist das im Datenblatt einmal Vccmax 41V und einmal VCC min 5V max 16V
> steht.

Es gibt da IMHO 3 sehr ähnliche Teile. Ein wichtiger Unterschied ist der 
Over Voltage Lockout. Nur einer von denen arbeitet bei Spannungen über 
16/18V (ist wohl für 24V Bordnetze gebaut). Wenn ich mich recht 
erinnere, ist dein Typ der mit dem vollen Spannungsbereich, das solltest 
du aber noch mal genau nachlesen.

MfG Klaus

von Klaus (Gast)


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MaWin schrieb:
> Du solltest erst mal den Blockierstrom=Anlaufstrom deiner Motoren
> heausfinden, statt dem "100 W werden nie gebraucht" Humbug zu folgen.
>
> Denn wenn du deine Transistoren nicht auf den Strom auslegst, ist die
> Brücke beim ersten Anlaufen kaputt.

Wer hindert Christoph eigentlich daran, den Motor via PWM langsam 
anzufahren?

MfG Klaus

von Hendrik L. (lbd)


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MaWin schrieb:
> Du solltest erst mal den Blockierstrom=Anlaufstrom deiner Motoren
> heausfinden, statt dem "100 W werden nie gebraucht" Humbug zu folgen.
>
> Denn wenn du deine Transistoren nicht auf den Strom auslegst, ist die
> Brücke beim ersten Anlaufen kaputt.
>
> Man könnte Brücken gegen Überstrom schützen, allerdings hilft eine
> Strombegrenzung wenig (die Verlustleistung wäre zu hoch), man müsste bei
> Überstrom abschalten.
>
> Du könntest 1 VNH3SP30 (bis 35V/30A) oder 2 LT1162 mit externen
> Transistoren nehmen.

Hat jemand den VNH3SP30 mit 24 Volt im Einsatz ?

Auf den Seiten 
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=86 
wird behauptet, Zuverlässigkeit nur bis 16 Volt gewährleistet!

von Eddy C. (chrisi)


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>Wer hindert Christoph eigentlich daran, den Motor via PWM langsam anzufahren?

Eine gemeinsame Eigenschaft aller Rasenmäher ist, dass sie garantiert 
nie blockieren.

Am besten, man überlegt sich eine Konstruktion, welche prinzipbedingt 
auch mit Situationen zurecht kommt, an welche man nicht denkt. Da ist 
viel Sicherheit bei Überstrom schon mal ein guter Ansatz.

Eine digital arbeitende Strombegrenzung (Chopper, siehe auch 
Schrittmotore) ist aber sicherlich vorteilhaft und macht die PWM von 
ganz von alleine.

von MaWin (Gast)


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> Wer hindert Christoph eigentlich daran, den Motor via PWM langsam
> anzufahren?

Wie viel Strom fliesst denn, wenn der Rotor noch steht und die MOSFETs 
einschalten, egal wie kurz ? Wenn du keine Strommessung mit direkter 
Abschaltung der MOSFETs hast, kannst du den Strom nicht erkennen, also 
auch nicht auf erlaubte Werte begrenzen.

> wird behauptet, Zuverlässigkeit nur bis 16 Volt gewährleistet!

Keine Ahnung, das Datenblatt sagt mehr.

von Klaus (Gast)


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MaWin schrieb:
> Wie viel Strom fliesst denn, wenn der Rotor noch steht und die MOSFETs
> einschalten, egal wie kurz

Schon mal was von den elektrischen Eigenschaften einer Induktivität 
gehört? PWM Frequenz richtig wählen


Hendrik L. schrieb:
> Auf den Seiten
> http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/pr...
> wird behauptet, Zuverlässigkeit nur bis 16 Volt gewährleistet!

Die Bausteine, die einen Overvoltage-Lockout von ca. 16V haben schalten 
zuverlässig bei höheren Spannungen ab.

MfG Klaus

von MaWin (Gast)


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> Schon mal was von den elektrischen Eigenschaften einer
> Induktivität gehört?

Hab ich, Klaus.

> PWM Frequenz richtig wählen

Reicht nicht, wenn man nicht weiss, wie hoch der aktuelle Strom ist.
Hast du so was noch nie gemacht ?

von Mine Fields (Gast)


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MaWin schrieb:
>> Schon mal was von den elektrischen Eigenschaften einer
>> Induktivität gehört?
>
> Hab ich, Klaus.

Aber du hast offensichtlich nicht verstanden, was er dir sagen wollte.

Eine ordentliche Stromregelung mit passend gewählter PWM-Frequenz und 
schon sind Blockierströme kein Thema mehr.

Eine Schnellabschaltung im Kurzschlussfall kann dennoch nicht schaden.

von MaWin (Gast)


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> Eine ordentliche Stromregelung

Man kann keinen Strom regeln,
wenn man seinen aktuellen IST-Wert nicht misst.

Bei dem Minenfeld ist dir die Mine unter den Socken explodiert.

von Klaus (Gast)


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MaWin schrieb:
> Hast du so was noch nie gemacht ?

Ok, hast gewonnen. Ist nur schade um die Teile, die ich jetzt 
wegschmeißen muß, obwohl sie noch funktionieren.

MfG Klaus

von Mine Fields (Gast)


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MaWin schrieb:
> Man kann keinen Strom regeln,
> wenn man seinen aktuellen IST-Wert nicht misst.

Und wo bitteschön habe ich behauptet, dass man den Iststrom nicht messen 
muss? Das Wörtchen Regelung setzt schon eine Messung voraus, das 
solltest selbst du verstehen.

von Thomas D. (t0mmy)


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Ich hatte da noch eine gefräste, durchkontaktierte Platine mit folgender 
Bestückung:
1x ATmega32
1x HIP4081 Bridge Fet Treiber
4x IRF1404 N-FET (40V, 162A, Rdson=4mOhm)
1x Allegro ACS758x Hall-Effect Stromsensor
und Zeugs drumrum...

Also DC-Motorregelung, ausgelegt für 28V Nennspannung (2x Bleiakku) und 
~20A.
Ansteuerung über galvanisch getrennte serielle Schnittstelle. Bei 
Interesse an Hardware oder Schaltplan/Layout einfach melden.

von MaWin (Gast)


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> Und wo bitteschön habe ich behauptet, dass man den Iststrom nicht messen
> muss?

Also DU hast zunächstmal geschrieben
"Aber du hast offensichtlich nicht verstanden, was er [Klaus] dir sagen 
wollte."

und nun stellt sich heraus, daß DU derjenige bist der nicht verstanden 
hat, daß Klaus als zu meinem Beitrag

"man müsste bei Überstrom abschalten."

vorschlug, damit man die Transistoren nicht auf den Anlaufstrom auslegen 
muß und nicht den Strom messen muß und nicht bei Überstrom abschalten 
muß einfach die Motoren via PWM langsam anzufahren, eben ohne 
Strommessung und ohne Abschaltung und ohne Stromregelunug.

> Das Wörtchen Regelung setzt schon eine Messung voraus, das
> solltest selbst du verstehen

Sei schlau, immer wenn du glaubst, ich hätte etwas nicht verstanden, 
such erst mal den Fehler bei dir.

von Mine Fields (Gast)


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MaWin schrieb:
> "man müsste bei Überstrom abschalten."
>
> vorschlug, damit man die Transistoren nicht auf den Anlaufstrom auslegen
> muß und nicht den Strom messen muß und nicht bei Überstrom abschalten
> muß einfach die Motoren via PWM langsam anzufahren, eben ohne
> Strommessung und ohne Abschaltung und ohne Stromregelunug.

Ach und wie will man den Überstrom erkennen? Da ist ganz klar, dass eine 
Messung gemeint ist.

MaWin schrieb:
> Sei schlau, immer wenn du glaubst, ich hätte etwas nicht verstanden,
> such erst mal den Fehler bei dir.

Vielleicht solltest du erst einmal selbst nachdenken, bevor du andere 
beleidigst.

von MaWin (Gast)


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> Ach und wie will man den Überstrom erkennen?

Tja.

> Da ist ganz klar, dass eine Messung gemeint ist.

Klaus nicht, und du hast seine Partei ergriffen
und behauptet ich hätte das Problem nicht verstanden.

> Vielleicht solltest du erst einmal selbst nachdenken,
> bevor du andere beleidigst.

Tja MineField, wenn es dich beleidigt, weil andere dir
deine Fehler nachweisen (in diesem Fall: Nicht verstanden
zu haben, was Klaus meinte), dann solltest du das nächste mal
nicht mehr solche Fehler machen. Und nu geh wieder zurück
ins Körbchen.

von Mine Fields (Gast)


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MaWin schrieb:
> Klaus nicht, und du hast seine Partei ergriffen
> und behauptet ich hätte das Problem nicht verstanden.

Wo hat Klaus noch einmal behauptet, dass keine Messnung notwendig sei?

MaWin schrieb:
> Tja MineField, wenn es dich beleidigt, weil andere dir
> deine Fehler nachweisen (in diesem Fall: Nicht verstanden
> zu haben, was Klaus meinte), dann solltest du das nächste mal
> nicht mehr solche Fehler machen. Und nu geh wieder zurück
> ins Körbchen.

Wenn du unfähig bist, wie ein Erwachsener zu argumentieren: Geh lieber 
zurück in dein Körbchen.

von MaWin (Gast)


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> Wo hat Klaus noch einmal behauptet, dass keine Messnung notwendig sei?

Meine Frage an ihn:
"Wie viel Strom fliesst denn... ? Wenn du keine Strommessung ... hast, 
kannst du den Strom nicht erkennen, also auch nicht auf erlaubte Werte 
begrenzen.

Klaus Antwort:
"PWM Frequenz richtig wählen"


Er geht davon aus, daß der Strom in einer Spule (Induktivität der 
Motorwicklung) langsam (aus Sicht der Geschwindigkeit der Elektronik) 
ansteigt.
So weit, so richtig.

Dann geht er davon aus, daß er durch die Impulsbreite ja auch wieder 
eine Impulspause hat, in der der Strom abfällt.
Auch richtig.

Man kann also bei einer festen Induktivität ausrechnen, mit welchen 
Impulszeit man welchen Stromanstieg hat und mit welchen Impulspausen 
welchen Stromabfall.

Dann glaubt er, daß man zum Anfahren des Motor eine PWM-Sequenz (mit 
langsam steigender Pulsbreite) verwenden kann und damit verhindert, daß 
der Strom den Wert überschreitet, den der Motor als Betriebsstrom hätte.

Falsch.

Im Motor ist zwar die Induktivität weitgehend konstant, aber nicht die 
Spannung, weil dort die elektromotorische Kraft wirkt, und die hängt von 
der inzwischen erreichten Drehzahl ab. Je nach dem, wie gut der Motor in 
Schwung kommt, ist diese grösser oder kleiner, und entsprechend fällt 
der Strom in den Pausen schneller ab (ganz auf 0) oder bleibt eben hoch. 
Und wenn der Strom nicht so weit abgefallen ist wie vorgesehen, legt der 
nächste Einschaltimpuls der PWM noch einen drauf. Der Strom steigt also 
immer weiter, höher als berechnet, und damit ist die vordefinierte PWM 
ohne Strommessung eben NCIHT geeignet um Überstrom und damit die 
Beschädigung der Transistoren der H-Brücke zu verhindern.

Je nach dem, ob das Objekt bergauf oder bergab anfährt, hat er eben 
unterschiedliche Belastungen. Die Theorie, mit dem anfahren so langsam 
zu beginnen, daß es "immer" geht, funktioniert in der Praxis nicht, das 
Objekt käme nicht in Fahrt.

Also legt man eine PWM H-Brücke entweder immer so aus, daß sie den 
Anlaufstrom=Blockierstom überlebt, oder man sorgt für eine Abschaltung 
bei Überstrom, entweder elektronisch durch Terminierung des 
PWM-Einschaltimpulses der MOSFETs, dafür braucht man aber eine 
Strommessung oder per schneller Sicherung.


Übrigens hast du selber schon festgestellt, daß man eine Strommessung 
braucht, wenn man eine eigentlich unterdimensionierte H-Brücke nicht 
gefährden will. Du explodierst in deinem eigenen gelegten Minenfeld.

von Mine Fields (Gast)


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Schön wieviel du in einen Satz hineininterpretierst, wenn es dir gerade 
so in den Kram passt.

MaWin schrieb:
> Übrigens hast du selber schon festgestellt, daß man eine Strommessung
> braucht, wenn man eine eigentlich unterdimensionierte H-Brücke nicht
> gefährden will.

Das habe ich von Anfang an gesagt. Also tu nicht so als wärst du der 
Großmeister, der als einziger in diesem Forum etwas von Elektromotoren 
versteht.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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UC3842x + Wenderelais + MOSFET.

von MaWin (Gast)


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> Schön wieviel du in einen Satz hineininterpretierst

Man nennt das LESEN.

Du kannst das offenbar nicht.

Und nun kannst du nicht zugeben, daß du dem von Klaus eigentlich nie 
hättest zustimmen können.

von Mine Fields (Gast)


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Mein Güte, du hast ganz schöne Komplexe...

von ein Gast, wer sonst ;-) (Gast)


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@Abdul K.

> UC3842x + Wenderelais + MOSFET.
            ^^^^^^^^^^^

Wofür ein Wenderelais, wenn der OT eine H-Brücke einsetzen möchte?

Cheers!

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Weil der Rasenmäher meist vorwärts fährt. Oder war das rhetorisch 
gemeint? Dann bitte an MaWin wenden. Ich bin für sowas nämlich nicht zu 
haben!

von Timm T. (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Weil der Rasenmäher meist vorwärts fährt.

Bei einem selbstfahrenden Mäher gibt es keine Notwendigkeit, eine 
explizite Vorwärtsrichtung zu definieren. Der Mäher kann konstruktiv so 
aufgebaut sein, dass er sowohl "vor-" als auch "rückwärts" gleichermaßen 
funktioniert.

Die H-Brücke mit PWM ist schon sinnvoll, wenn man z.B. die 
Geschwindigkeit von der Stromaufnahme des Messerantriebs abhängig macht. 
Dichtes Gras => hoher Widerstand am Messer => höhere Stromaufnahme => 
Antrieb verlangsamen.

von MaWin (Gast)


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Mine Fields, es ist dein Komplex, deinen Irrtum nicht zugeben zu können.

von Mine Fields (Gast)


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Auf der technischen Seite habe ich dir doch nie widersprochen, ich habe 
dich nur darauf hingewiesen, dass du da zu viel in manche Aussagen 
hineininterpretierst.

Du musst als Kind schon sehr wenig Zuneigung bekommen haben, wenn du 
jetzt in einem Internetforum so um Anerkennung kämpfen musst. Naja, leb 
deine Komplexe ruhig weiter aus.

von MaWin (Gast)


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> Auf der technischen Seite habe ich dir doch nie widersprochen, ich habe
> dich nur darauf hingewiesen, dass du da zu viel in manche Aussagen
> hineininterpretierst.

Du kannst dir ja von Klaus seine Schaltung zeigen lassen,
dann wirst du merken, wer was wo falsch hineininterpretiert.

Aber selbst dann wird man ewig drauf warten, bis Minefields
sagt "Tschuldigung daß ich dir vorgeworfen habe, was nicht
verstanden zu haben aber selbst derjenige war".

von Mine Fields (Gast)


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Ja MaWin, mein gute, ich huldige dir. Du, nur du hast immer Recht! Ich 
armer sündiger habe es gewagt, deine unendliche Kompetenz anzuzweifeln 
und habe mich dabei geirrt. Bitte vergebe mir! Amen.

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