Hallo, ich möchte mal versuchen mir einen Fahrtregler für mein Boot selber zubauen. Der soll mit einen 3 Zellen Lipo (11,1V) oder 12V Bleiakku mit max. 50A laufen. Das PWM Signal soll mit Optokopplern an die H-Brücke gehen. Da ist schon das erste Problem. Welcher Optokoppler? Alleine wenn ich ja schonmal bei conrad reingucke, gibts da schon eine riesige Auswahl. Habt ihr da vielleicht einen Tipp? er sollte auf der Steuerseite so 2,7V - 5V haben und auf der Motorseite 7V - ca. 20V vertragen. Ich wollte mich nach diesem Plan richten, allerdings muss ich von jedem Mosfet 3 parallel nehmen. Kann ich einfach von allen 3 Fets die jeweiligen Pins zusammenlöten? Oder wie müsste ich das machen? Oder kennt jemand einen Mosfet der in die Schaltung passen würde, der mehr abkann? MfG Philipp
Verdammt, sorry, dachte ich hätte ihn reinkopiert: http://s-huehn.de/elektronik/fahrtregler/fahrtregler.htm
Philipp Maricek schrieb: > Kann ich einfach von allen 3 Fets die > jeweiligen Pins zusammenlöten? Auf der Source und Drain Seite schon, die Gates sollten allerdings alle ihren eigenen Gatewiderstand bekommen. Dazu sollten die FETs aber möglichst gleich sein. IRFB3207 z.B. ist ein recht hochstromiger MOSFet für Motoranwendungen. Philipp Maricek schrieb: > Das PWM Signal soll mit Optokopplern an die H-Brücke gehen. Tja, welche Frequenz soll denn die PWM haben? Danach richtet sich auch die Wahl des Optokopplers. Für niedrige Frequenzen bis so 1-5 kHz könntest du schnelle Standardtypen wie PC900 oder so nehmen, danach muss zwingend eine Pufferstufe kommen, um die FETs sauber durchzusteuern. Es gibt auch speziell dafür ausgerichtete Optokoppler, wie den HCPL3120 mit eingebauter Gatetreiberstufe, aber der läuft leider nicht mit 12 Volt. Bei diesem Projekt ist übrigens der Optokoppler nicht unbedingt notwendig, da ja alles vom 12 Volt Bordnetz läuft. Edit: Ahh, jetzt ist auch der Plan da :-)
Hi, >Bei diesem Projekt ist übrigens der Optokoppler nicht unbedingt >notwendig, da ja alles vom 12 Volt Bordnetz läuft. es sollen 2 Motoren in meinem Modellboot angesteuert werden, und das ziemlich präzise. Ich habe außerdem eine Autopilotlösung eingebaut mit Magnetometer. Ich habe die Erfahrung gemacht, und das mit Tests auch überprüft, dass der Motor Störungen erzeugt, die auch mit den Entstörkondensatoren nicht verhindert werden können. Diese Störungen sorgen dafür, dass der Magnetometer extrem rumspringt, deswegen brauche ich die Optokoppler. Die Steuerung wird im Boot auch mit einer separaten Stromquelle versorgt. Wie kann ich festlegen, mit wieviel kHz die Motoren angesteuert werden sollten? Sie sollten auf jedenfall schnell ,präzise und genau arbeiten, da ich verschiedene Sachen in Richtung auto-Positionshaltung mit dem Boot vorhabe. Als Quelle steht ein 50Hz Signal mit einer Impulslänge von 1-2ms, wobei 1,5ms Neutralstellung ist. MfG Philipp
Ich habe gerade den hier gefunden. Der müsste gehen? http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/125000-149999/140159-da-01-en-OPTOKOPPLER_HCPL_3180_300E.pdf Min Typ Max Input Forward Voltage VF 1.2 1.5 1.8 V IF = 10 mA und Power Supply VCC-VEE 10 2 20 V Ist die Input Forward Voltage für die Led? Könnte man den verwenden? Gäbe es Leistungsstärkere Mosfets?, damit ich nicht mehrere verwenden muss. MfG Philipp
Philipp Maricek schrieb: > Ich habe gerade den hier gefunden. Der müsste gehen? > http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/12... Sollte gehen, wenn du garantieren kannst, das die 10Volt Vcc auch immer da sind. Sonst liefert das Teil keinen Gateimpuls. Philipp Maricek schrieb: > Ist die Input Forward Voltage für die Led? > Könnte man den verwenden? Jo, die interne LED it meistens wie eine normale rote oder IR LED zu betreiben. Philipp Maricek schrieb: > Gäbe es Leistungsstärkere Mosfets?, damit ich nicht mehrere verwenden > muss. Das Problem sind hierbei die P-Kanal FETs und dazu passende (in den Zeitbedingungen) N-Kanal Typen. N-Kanal gibt es bis in utopische Stromstärken, nur die P-Kanals eben nicht so. Blättere mal bei den üblichen Verdächtigen (IRF, Vishay usw.) in deren Parameter Auswahltabellen. Philipp Maricek schrieb: > Ich habe außerdem eine Autopilotlösung eingebaut mit > Magnetometer. Denke nur dran, das die Motore Magnetfelder erzeugen können, gegen die das Erdmagnetfeld lächerlich klein ist.
Matthias Sch. schrieb: > Das Problem sind hierbei die P-Kanal FETs und dazu passende (in den > Zeitbedingungen) N-Kanal Typen. N-Kanal gibt es bis in utopische > Stromstärken, nur die P-Kanals eben nicht so. Blättere mal bei den > üblichen Verdächtigen (IRF, Vishay usw.) in deren Parameter > Auswahltabellen. Könnte man dann nicht 1nen N-Kanal Typen und dazu 2 P-Kanaltypen nehmen? Damit hätte man die Bauteile auf jedenfall schonmal reduziert. >Denke nur dran, das die Motore Magnetfelder erzeugen können, gegen die >das Erdmagnetfeld lächerlich klein ist. Der Magnetometer wird auf seine Position kalibriert. Wir haben auch schon probiert, auch wenn der Kompass genau neben dem Motor ist, und die Motordrehzahlen verändert werden, bleibt der resultierende Kurs gleich.
Ich habe jetztmal was bei Conrad rausgesucht: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/162399-da-01-en-IRF_4905.pdf http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/162653-da-01-en-IRFP_3710.pdf Der P-Kanal: -74A und -55V N-Kanal: 57A und 100V Ich weiß nicht, worauf ich bei dem Timing achten? Wie isn das nun mit der Frequenz? Je höher die Frequenz, desto höher die Auflösung mit der angesteuert wird? MfG Philipp
Philipp Maricek schrieb: > es sollen 2 Motoren in meinem Modellboot angesteuert werden, und das > ziemlich präzise. "Ziemlich präzise" ist eine sehr schwammige Anforderung. > Ich habe die Erfahrung gemacht, und das mit Tests auch überprüft, dass > der Motor Störungen erzeugt, die auch mit den Entstörkondensatoren nicht > verhindert werden können. Diese Störungen sorgen dafür, dass der > Magnetometer extrem rumspringt, deswegen brauche ich die Optokoppler. Bist du dir denn sicher, daß diese Störungen auch tatsächlich auf galvanischem Weg in deinem Magnetometer ankommen und nicht etwa direkt einstrahlen? Sonst bringt der Optokoppler nämlich nichts. > Wie kann ich festlegen, mit wieviel kHz die Motoren angesteuert werden > sollten? Sie sollten auf jedenfall schnell ,präzise und genau arbeiten, Darauf hat die PWM-Frequenz keinen besonders großen Einfluß. > da ich verschiedene Sachen in Richtung auto-Positionshaltung mit dem > Boot vorhabe. Als Quelle steht ein 50Hz Signal mit einer Impulslänge von > 1-2ms, wobei 1,5ms Neutralstellung ist. Normales Servosignal eben.
Philipp Maricek schrieb: > Als Quelle steht ein 50Hz Signal mit einer Impulslänge von > 1-2ms, wobei 1,5ms Neutralstellung ist. Alle anderen trennen ggf hier per Optokoppler.
Philipp Maricek schrieb: > Ich weiß nicht, worauf ich bei dem Timing achten? Die entscheidenden Parameter für die MOSFets sind hier die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit. Es ist ja klar, das in der Halbbrücke niemals beide FETs gleichzeitig leiten dürfen, der MC erzeugt dafür eine Totzeit zwischen den Gatepulsen. Wenn beide FETs einigermassen gleiche Zeiten haben,ist die Totzeit zwischen den Umschaltungen gleich, sonst müssten hier verschiedene Werte rein. Je kürzer die Umschaltzeit, desto geringer auch die Verlustleistung (Crestfaktor). Philipp Maricek schrieb: > Wie isn das nun mit der Frequenz? Je höher die Frequenz, desto höher die > Auflösung mit der angesteuert wird? Nö, die Auflösung hat damit nichts zu tun, die ist von der Bittiefe des PWM Timers abhängig. ( typisch 8-bit oder 16-bit). Die Frequenz sollte ein Kompromiss zwischen Verlustleistung und Störungen sein. Je niedriger die Frequenz, desto niedriger sind die Umschaltverluste in den FETs und die abgestrahlten Störungen, desto störender ist aber auch das Gepfeife der Motore. Die Induktivität der Motorspulen hat da auch was zu sagen, ist aber bei den üblichen PWM Frequenzen ( 5-20 kHz) aber noch nicht so wichtig. In deinem Fall muss man auch noch mit Störungen des Magnetometers rechnen.
Tach Philipp, wie schon ein paar Leute vor mir geschrieben haben. Die galvanische Trennung der Endstufe wird dir wenig bis nichts bringen. Entweder du verbaust einen separaten Empfänger Akku und trennst direkt am Motorregler oder die Stöhrungen koppeln direkt. In dem Falle solltest du es mal mit Alufolie und an der Leistungselektronik zusätzlich mit einem Weicheisen Schild versuchen. Bezüglich der Frequenz hat Matthias schon recht. Es gibt zwei Kriterien, die genau gegensätzliche Effekte und Anforderungen haben. Umschaltverluste sind das eine. Um so höher die Frequenz um so höher die Verluste. Das andere sind die Störungen. Wählt man die Frequenz niedrig geht die Motorwicklung leicht in Sättigung und das bei jedem PWM Puls. Das führt zu steilen Stromflanken und macht den Regler zum Sender. Einen Aspekt habe ich aber selbst noch als recht störend empfunden. Wenn die PWM Frequenz niedrig gewählt wird, wird die Reglung recht zappelig. Man muss sie künstlich ausbremsen, da die geringere Frequenz eine ebenso geringe zeitlich Auflösung zur Folge hat. Thor
Hi, ich werde auch verschiedene Akkus verwenden. ich weiß nur nochnet, ob ich den Controller für den Fahrtregler mit an den Motorakku, oder Empfängerakku hänge. Dementsprechend kommt der Optokoppler dann auch an verschiedenen Stellen. Eine galvanische Trennung wir auf jedenfall Vollständig erfolgen. Eine Frage: Der Link den ich auch vorher schon gepostet hatte: http://s-huehn.de/elektronik/fahrtregler/fahrtregler.htm Da steht, dass Ströme von bis zu 10A möglich sind. Nur gehen die IRF5305 bis -74A und die BUZ11 bis 30A. Sollten da nicht auch die kompletten 30A möglich sein? Mit kühlung? MfG Philipp
> Da steht, dass Ströme von bis zu 10A möglich sind. Nur gehen die IRF5305 > bis -74A und die BUZ11 bis 30A. Sollten da nicht auch die kompletten 30A > möglich sein? Mit kühlung? Mit Kühlung bei der das Gehäuse des Transistors nicht über 25 GradC warm wird, viel Spass (im Schiff noch machbar, aber BUZ11 ist wirklich steinalt und veraltet). Zudem solltet du beachten, daß die Transistoren den vollen Anlaufstrom/Blockierstrom des Motors durchhalten, und nicht nur die mittlere Stromaufnahme beim Fahren. Also Betriebsspannung/Wicklungswiderstand des Motors. Sonst rauchen die dir schon beim ersten losfahren ab.
Also, ich muss mal sagen, dass dieser Schaltplan etwa den Stand des letzten Jahrtausends hat. Nimm vernünftige Halbbrückentreiber IR2110, nen mega8 und moderne Nch MOSFET, wie IRF4110. Entkoppeln kannst du dann am PPM Eingang des mega. Der Motor bekommt mitsammt Fahrtregler seinen eigenen Antriebsakku, währen der Rest von nem zweiten kleinen Akku gespeist wird. Dann hast du diese ganzen Schmerzen schon mal nicht mehr. Wenn die Störungen dann immer noch da sind muss du anfangen gegen Funk und magnetisch zu schirmen. Thor
Ach ja, und eine Stromreglung also antiselbstzerstörungs Erweiterung wäre vielleicht auch nicht schlecht. Entweder niederohmiger shunt (<1mOhm) mit Messverstärker(MAX4372) oder gleich eine vernünftige Lösung mit der ACS7 Serie von Allegro Thor
Hi, ich werd die nächsten Tage mal ein Schaltplan erstellen mit einem IR2110 oder ähnlichem und passenden Mosfets erstellen. Werd den dann mal online stellen. MfG Philipp
Hi, so hatte nen bisschen was für die Schule zu tun. Ich habe mich jetzt für den Mosfet entschieden, der kann einiges ab mit Kühlung. http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Transistoren/IRF-1404S/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=41599;GROUPID=2891;artnr=IRF+1404S;SID=10T9@A9X8AAAIAAHjLrigb591fb58a8d58c374a1f7a558740074f Spricht das was gegen? Welcher Pin ist bei dem D2Pak eigentlich welcher? Im Datenblatt steht nur drin: 1. Gate 2. Drain 3. Source aber nicht, was 1,2 und 3 ist. Folgendes Problem habe ich jetzt aber entdeckt. Den IR2110, die ich eigentlich nutzen wollte, braucht eine Spannungsversorgung von 10-20V, in den maximum Rating steht drin, dass zwar auch weniger geht, aber ich denke mal, es hat schon seinen Grund, dass die das so gemacht haben. Ich habe als Spannungsversorgung für eine H-Brücke einen 11,1V Lipo, was ja auch kein Problem ist, aber für die 2. H-Brücke nutze ich einen 7,4V Lipo, was aber leider den Rahmen sprengt. Kann ich den IR2110 trotzdem verwenden? Oder gibts einen anderen passenden? Soweit ich das gesehen habe, sind alle aus der IR21** Reihe von 10-20V. MfG Philipp
75A könnte als Analufstrom für den 10A Motor reichen,
bis heute warst du ja zu faul ihn nachzumessen und und
zu nennen.
> Welcher Pin ist bei dem D2Pak eigentlich welcher?
Genau so wie beim TO262 auf der Seite davor.
D2PAK ist ja nur ein TO262 mit abgeschnittenen Anschlüssen.
MaWin schrieb: > 75A könnte als Analufstrom für den 10A Motor reichen, > bis heute warst du ja zu faul ihn nachzumessen und und > zu nennen. > >> Welcher Pin ist bei dem D2Pak eigentlich welcher? > > Genau so wie beim TO262 auf der Seite davor. > D2PAK ist ja nur ein TO262 mit abgeschnittenen Anschlüssen. Hi, danke erstmal. Hab grad mal den Motor in mein Boot eingebaut. Mit Propeller. Er zieht bei 12V etwa 0,5 - 0,6A (ist ein Langsamläufer). Im Wasser wird er etwas mehr ziehen, allerdings sind es dann 2 Motoren mit separaten Fahrtreglern. Die Fahrtregler/H-Brücken sollen aber auch noch für andere Motoren eingesetzt werden, da ich mir über die finale Motorisierung nicht ganz sicher bin. Der größte, der eingesetzt werden würde, wäre ein Speed 500 von Graupner, mit einer Stromaufnahme bei maximaler Last von etwa 10A. Wie kann ich den Anlaufstrom messen? Wenn ich mit "Max Hold" von meinem Multimeter arbeite, kommen da auch keine höheren Werte bei raus. MfG Philipp
Der Anlaufstrom entspricht dem Haltestrom des Motors. Also Motor fest halten und Strom messen. Es können aber noch Spitzen auftreten, wenn du die Drehrichtung umkehrst. Der IR2110 geht tatsächlich nur bis 10V. Der under voltage threshold ist bei etwa 9V, je nach Temperatur. Geht die Spannung drunter schaltet der IR einfach ab. Thor
Motor festhalten ergab 3,94A. Mit "max hold" Angezeigt.
Nimm eine fertige H Brücke und keine einzel Fets. sowas hier zb. http://www.reichelt.de/ICs-KA-LF-/L-6203/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=9762;GROUPID=2911;artnr=L+6203;SID=15tcpGHqwQAQ8AAGQJ9ZI09866f484356f5cf0875a8247a30d9c8
Ralph schrieb: > Nimm eine fertige H Brücke und keine einzel Fets. > sowas hier zb. > > http://www.reichelt.de/ICs-KA-LF-/L-6203/3/index.h... > 356f5cf0875a8247a30d9c8 Die haben nicht genug Ampere. GIbts vielleicht auch einen vollbrückentreiber, der für mich geeignet wäre? Damit ich nicht 2 Bauteile brauche. MfG Philipp
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