Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik einfacher PWM Motor Drehzahlregler


von Dominik S. (x-domi-x)


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Hallo.

Ich möchte die Drehzahl eines Gleichstrom Brürstenmotors regeln. Der 
Motor soll mit 13,8V betrieben werden und zieht bis zu 10A.

Das der Regler sollte möglichst einfach und vorallem günstig sein, 
ebenfalls sollte er mit 13,8V oder eventuel sogar noch höherer 
Betriebsspannung zurechtkommen.

Ich dachte an so eine Schaltung in der Art: 
http://freecircuitdiagram.com/2009/02/01/pwm-motor-control-circuit/

Für mehr als 13,8V Betriebsspannung sollte ich dann warscheinlich nen 
Spannungsregler für 5 oder 12V für den NE555 verwenden.

Alerdings habe ich keinen IRFZ46N. Würde das auch mit einem IRLZ34N 
klappen? So einen müsste ich glaube ich haben. Oder gibt es einen 
anderen Standard MOSFET, der dafür geeignet ist?

Noch ne Frage zum MOSFET: Wie schaltet man die genau durch? Kann es 
sein, dass dies durch Anlegen einer bestimmten Spannung geschieht?
Ist das beim IRLZ34N zwischen 1V-2V und 16V? Also der Spannungsbereich 
zwischen V_GS_(th) und V_GS?
Sorry, für die vileicht etwas doofe Frage, aber ich habe noch nicht 
wirklich was mit MOSFETs gemacht...

Also das größere Problem bereitet mir zurzeit der MOSFET. Würde mich da 
über ein bisschen Unterstützung sehr freuen ;)

MfG Domi

von Falk B. (falk)


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@  Dominik S. (x-domi-x)

>Ich möchte die Drehzahl eines Gleichstrom Brürstenmotors regeln. Der
>Motor soll mit 13,8V betrieben werden und zieht bis zu 10A.

Schon mal ganz orentlich.

>Das der Regler sollte möglichst einfach und vorallem günstig sein,

Naja.

>http://freecircuitdiagram.com/2009/02/01/pwm-motor...

Brauchbar, aber nicht kurzschlussfest. Freilaufdiode über dem Motor 
Fehlt, siehe Motoransteuerung mit PWM.

>Alerdings habe ich keinen IRFZ46N. Würde das auch mit einem IRLZ34N
>klappen?

Ja.

> So einen müsste ich glaube ich haben. Oder gibt es einen
>anderen Standard MOSFET, der dafür geeignet ist?

So ziemlich alle, die 50mOhm und weniger schaffen.

>Noch ne Frage zum MOSFET: Wie schaltet man die genau durch?

Mit ausreichend Spannung zwischen gate und Source.

>Ist das beim IRLZ34N zwischen 1V-2V und 16V? Also der Spannungsbereich
>zwischen V_GS_(th) und V_GS?

Ja.

von Dominik S. (x-domi-x)


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Danke für die Antwort, hat mir sehr geholfen. ;)

Ja, die Freilaufdiode währ bestimmt ne gute Idee - danke für den 
Hinweis.
Ich hab mir mit nem Relais schon mal ne Schaltung zerschossen - so etwas 
muss nicht unbedingt nochmal sein :D
Aber die Freilaufdiode muss ich ja schon verdammt groß dimensionieren?! 
Da werde ich wohl ein paar Leistungsdioden paralell schließen müssen...

Ja, wenn das mit den MOSFETs so ist, dann sind die als Schalter ja viel 
einfacher in der Handhabung als ein Transistor!! Wenn ich da dran denke, 
was man schon alles berechnen muss, nur um ne einfache LED mit nem BC547 
zu schalten...

von MaWin (Gast)


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> Für mehr als 13,8V Betriebsspannung sollte ich dann warscheinlich nen
> Spannungsregler für 5 oder 12V für den NE555 verwenden.

Unnötig, er hält 16V aus.

Dein IRLZ34 auch nicht mehr.

>  Würde das auch mit einem IRLZ34N klappen? So einen müsste ich
> glaube ich haben. Oder gibt es einen anderen Standard MOSFET,
> der dafür geeignet ist?

Nun, der MOSFET muss den BLOCKIERSTROM deines Motors aushalten,
also nicht nur die 10A, sondern Betriebspannung/Motorinnenwidersatnd,
denn dieser Strom fliesst auch beim ANFAHREN, und du willst ja nicht, 
daß der MOSFET schon beim Anfahren in die ewigen Jagdgründe geht.

Der IRLZ34 hält nur 30A aus, unzureichend für einem 10A Motor der eher 
60A Blockierstrom haben wird.

> Ist das beim IRLZ34N zwischen 1V-2V und 16V? Also der Spannungsbereich
> zwischen V_GS_(th) und V_GS?

Weder noch, sondern die Spannung hinter RDSon @, hier also 10V oder 4.5V 
bei weniger Strom. Dein NE55 liefert ausreichend und nicht mehr als 16V, 
passt also.


> Ich dachte an so eine Schaltung in der Art:
> http://freecircuitdiagram.com/2009/02/01/pwm-motor...

Recht unsinnig, daß die Leute krampfhaft den Ausgang nicht als Ausgang 
verwenden, sondern den Entladeausgang mit einem extra PullUp als Ausgang 
verwenden wollen, und den Ausgang mit seiner eher undefinierten HIGH 
Spannung als Entladeanschluss. Die 10k als PullUp machen die 
Umschaltverluste im MOSFET nicht kleiner. Ich würde Q und DIS 
vertauschen, die 10k bleiben an DIS.

Freilaufdiode fehlt, wie Falk schon angemerkt hat.

So bauen das Chinesen:

 +-----------+---+------+-------------+-----270R---------+---------+-- 
+12V
 |          1k   |      |             |                  |         |
10k +---10k--+   |     VCC           4k7                 |       Motor
 |  |        |   |    LM339           |                  |         |
 |  |  U1    |   |            +-------(---------------+--+---|<|---+
 +--+--|+\   |   |            |       |              1k  |         |
 |     |  >--+   |            |       |       U3      +-|< BC338   |
 |  +--|-/  10k  |           27k  10kPoti--+--|+\     |  |E        |
 |  |        |   |            |       |    |  |  >-0R-+  +--------|I
 |  +--------+---(------------(-------(----(--|-/     |  |E        |S
 |  |            |            |  U2   |    |     U4   +-|< BC328   |
10k |       +----+--1k--+--+--(--|+\  |    |    /-|------(--+--1k5-+
 |  |       |    |      |  |  |  |  >-)----+---<  |      |  |      |
 | 100nF    |    |      |  |  +--|-/  |         \+|--+   |  |      |
 |  |     47uF ZD5V1  100n | 10k     4k7             |   | 100nF Shunt
 |  |       |    |      |  +--(-------(---1k---+-----+   |  |      |
 |  |       |    |      |     |       |       100R       |  |      |
 +--+-------+----+------+-----+-------+--------+---------+--+------+-- 
GND

von Dominik S. (x-domi-x)


Angehängte Dateien:

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Ja, der Anlaufstrom ist ja nur ganz kurz. Und der Pulse Drain Current 
vom IRLZ34 ist 110A. Oder dauert das Anlaufen des Motors trozdem zu 
lange?

Würde die Schaltung so wie im Anhang zu sehen passen?

Aber wieso werden da zwei 1N5818 verwendet? Würde es da nicht auch ne 
stinknormale 1N4148 tun?

Ääähm... die Chinesen bauen das aber ziemlich kompliziert finde ich. Ob 
das wirklich so viel billiger kommt?

MfG Domi

von Dominik S. (x-domi-x)


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von MaWin (Gast)


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> die Chinesen bauen das aber ziemlich kompliziert finde ich. Ob
> das wirklich so viel billiger kommt

Es hält, im Gegensatz zur NE555 Lösung, denn die Chinesen haben einen 
Überlastschutz und Tiefentladeschutz drin, und 3 parallele 1N5404 gehen 
als PWM Freilaufdioden ja mal gar nicht.

> Würde es da nicht auch ne stinknormale 1N4148 tun?

Ja. Schottky braucht man nur wenn die Betriebspannung ganz niedrig ist.

>  Oder dauert das Anlaufen des Motors trozdem zu lange?

Länger als 0.1 Sekunde, also Diagramm 12 überhaupt geht ? Sicherlich.

von oke (Gast)


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@MaWin

Bei U2 gehört inv. und nicht inv. Eingang vertauscht.

von ha.pe (Gast)


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Zur Modifikation der Schaltung bei
http://freecircuitdiagram.com/2009/02/01/pwm-motor...
Man kann nicht so ohne weiteres DIS und Q vertauschen, dann läuft evtl. 
die Schaltung nicht mehr.
Der Vorteil bei der Original-Schaltung ist, dass Q den Kondensator 
lädt_ und _entlädt, sodass über das Poti und die beiden Dioden ein 
duty cycle von 1 bis 99% erreicht werden kann, ohne dass sich die 
Frequenz wesentlich verändert. Das geht mit der "normalen" 
NE555-Schaltung nicht!

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