Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Diese Schaltung möglich? uC an Akkuschraubermotor


von Zeitjäger  . (forgoden)


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Hallo,

ist diese Schaltung möglich?
http://s14.directupload.net/file/d/3059/hpdfw7fr_jpg.htm
Sind die Pins so grafisch richtig angeschlossen? Ich weiss nicht wo + 
und - von MOSFET ist. Steht in Datasheet nicht.

Die Masse für Akkuschraubermotor soll mit Masse von Arduino verbunden 
werden doch, GND von der Digitalseite oder von der Powerseite des 
Arduinos?

Braucht es noch einen vorwiderstand zwischen pwm und mosfet?

habe diese Teile bestellt bekommen...

MOSFET: IRLZ44N (5 stk.)
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz44n.pdf

Schottky-Diode: SRA2060 (5 stk.)
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/d/0kooeys7hq3kp4ejfdkgkkl54iky.pdf

Schottky-Diode: MBR2060C (5 stk.)
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/d/0kooeys7hq3kp4ejfdkgkkl54iky.pdf

von kopfkratzer (Gast)


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Lies Dir erstmal die Grundlagen durch und lasse eine LED oder Lämpchen 
per PWM dimmen bevor Du mit größeren Dingen weiter machst:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Transistor_Grundschaltungen

von Zeitjäger  . (forgoden)


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was soll ich den verstehen?

Quote:
Der IRLZ44N lässt sich mit Logik-Leveln (5V) voll durchschalten. Das 
erleichtert die Ansteuerung in Mikrocontroller-Systemen oder 
TTL-Logikschaltungen.

also kein 12V Zwischenspannung nötig

von kopfkratzer (Gast)


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Du brauchst auch für einen BC547 o.ä. keine 12V an der Basis um den 
durchzuschalten.
Wenn Du fragst ob die Schaltung die Du wohl irgendwo im Netz gefunden 
hast funktioniert und nicht weißt wie Transistorgrundschaltungen gehen, 
dann solltest Du erst die Grundlagen erarbeiten.
Eine LED oder Lämpchen sind nicht so schwierig wie ein Motor.
Vor allem warum nimmst Du keine H-Brücke zum ansteuern eines DC Motors, 
wie das sonst üblich ist ?

von Kratzbürste (Gast)


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Er will nur einen Motor einschalten. Was ist einfacher, ein 
Vierquadrantensteller, oder die gepostete Schaltung?

von Dominik S. (dasd)


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kopfkratzer schrieb:
> keine H-Brücke

Warum H-Brücke, wenn man nicht umpolen will?

Hab jetzt keine Zeit das ganze so genau anzuschauen, aber es fehlt der 
Gate-Widerstand und ein Pulldown vom Gate nach Masse.

von Zeitjäger  . (forgoden)


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toll dann ist das nicht so wie in beispielsschaltungen...

also welche Grundlagen soll ich gründlich durchlesen? Nur 
Transistor-Grundlagen?

von Zeitjäger  . (forgoden)


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Ursprünglich suche ich eine billige Variante alle Akkuschraubermotoren 
zu steuern, für jede Richtung. Will mindestens 30 Motoren steuern. 
Deshalb sind H-brücken zu teuer
Also will ich eigentlich eine Kombination aus Relais und 2 
Quadrantensteller (2 Transistoren) bzw 1 Transitor und 1 Durchlaufdiode. 
Entweder muss ich diese Schaltung selbst herausfinden oder jmd hilft mir 
eine fertige Schaltung zu zeigen. Nur diese einmal für alle Motoren.

von Max W. (max96)


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Die Wahl des MOSFETS ist schonmal gut, der steuert voll durch bei 5V. 
Jedoch muss das uC Signal an Pin 1 (Gate), Pin 2 (Drain) muss an den 
Motor und Pin 3 (Source) an Masse. Ein Vorwiderstand fürs Gate wäre auch 
nicht schlecht, um sicherzustellen, dass beim Laden des Gates (nahezu 
Kurzschluss) dein uC nicht abraucht. Den errechnest du dir über R = U/I, 
wobei U=5V und I der maximale Strom ist, der aus deinem uC-Port 
entnommen werden darf. Ansonsten kann man das so machen. Grundlagen sind 
chon nicht schlecht, sonst wird das Basteln schnell mal teuer. Ich 
spreche da aus Erfahrung :D vor ein paar Jahren sind mir regelmäßig die 
FETs um die Ohren geflogen.

EDIT: Wie meinst du das genau mit den 30 Motoren mach mal eine Skizze, 
Bitte.

von kopfkratzer (Gast)


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Helmut vB schrieb:
> toll dann ist das nicht so wie in beispielsschaltungen...
>
> also welche Grundlagen soll ich gründlich durchlesen? Nur
> Transistor-Grundlagen?

Zuerst solltest Du wissen was Du tun willst, einen Motor via PWM zu 
regeln oder einen Akkuschrauber selber bauen mit Links-/Rechtslauf ?
Dann siehst Du Dir an wie das üblicherweise realisiert wird und wenn Du 
diese Schaltungen dann verstanden hast baust Du sie nach.
Den Link auf's Tutorial habe ich ja schon oben gepostet, lies das 
einfach mal durch und dann bau Dir erstmal eine PWM-Dimmschaltung mit 
Lämpchen auf.
Wenn dann die induktive Last des Lämpchens sich so verhält wie Du denkst 
kannst Du dann Deinen Motor stattdessen anschließen.

von Stephan H. (stephan-)


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Don´t Panic.
Grunsätzlich funktioniert die Schaltung schon.
Deine spezifischen Details sind interessant.
1.
Die Diode SRA 2060 muss nicht der Typ sein. Eine Shottky ala SB360 oder 
ähnlich tut es auch. Sie muss halt dem Motorstrom angepasst sein.
Die Daten haben wir leider nicht.

2.
Du hast mit dieser Schaltung KEINE Drehrichtungsumkehr.
Rechts oder links rum............ für immer.

3.
Die 1000 µF würde ich weg lassen. Die Schaltung ist nichts anderes als 
ein Drehzahlsteller für Brushed Motoren.
Ein C in der Größenordnung 100-470 nF reicht völlig wegen der Störungen.
Eine ganz schnöde Keramikscheibe reicht aus.

4.
Falls Drehrichtungsumkehr notwendig ist wird es doch "etwas" 
komplizierter.
Dann brauchst Du eine H-Brücke und ein Richtungssignal mit gegenseitiger 
Verriegelung der Transen. Das ist ne andere Baustelle.

Sieht dann so aus:
http://www.google.de/imgres?hl=de&client=firefox-a&hs=Vlc&sa=X&rls=org.mozilla:de:official&biw=1175&bih=779&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=YejRghoEVVT-OM:&imgrefurl=http://www.eckhard-gosch.de/de/articles.php%3Farticle_id%3D2&docid=maKrbPeBnXVZOM&imgurl=http://www.eckhard-gosch.de/de/images/articles/controller/H-Bridge.gif&w=339&h=244&ei=CSCQUPSIG5PZ4QS61IG4BQ&zoom=1&iact=rc&dur=649&sig=111875578769040977835&page=1&tbnh=141&tbnw=209&start=0&ndsp=21&ved=1t:429,i:72&tx=97&ty=63

die unteren Transen lassen sich ja über das Richtungssignal steueren.
Dann aber BITTE ein Signal an eine Transe und die andere wird invertiert 
angesteuert. Dabei die TOTZEITEN unbedingt beachten. sonst knallts.

von Zeitjäger  . (forgoden)


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Ich möchte erst mal eine einfache Schaltung ausprobieren und testen. 
Wenn Arduino durchbrennt, brauch ich erst gar nicht H-Brücke testen. Ich 
wiederhole: Das fertige Modul ist entweder zu schwach oder zu teuer. (ab 
30€) Wer im Internet ein billiges findet, bitte melden.


Dass ich Gate und Drain Pin vertauscht habe, habe ich jetzt notiert. 
Danke. Das meintet ihr mit "übern Ohren fliegen" ?

Maximaler Stromausgang pro Pin des Arduinos beträgt 40 mA
Deshalb ist es wichtig dass es dadrunter liegt.

Also für 33 mA wären es 150 ohm Gate-Widerstand und 150 ohm 
Pulldown-Widerstand?

Oder Wieviel Strom muss den überhaupt in Gate rein?



@Max W.

das mit 30 Motoren ist nur eine Idee. Es können auch 20 sein. Je nach 
dem was für Massagengeräte, viele automatische Rollos, mehrere Bots ich 
bauen will. Wichtig ist nur dass die Schaltung so funktioniert dass ich 
x-beliebige defekte/gebrauchte Akkuschrauber nehmen kann, Motoren 
ausbauen und X-viele Motoren per Mikrokontroller auf einmal steuern 
kann. Damit alles schön billig bleibt. Damit das "basteln" eine bessere 
Zukunft hat. Das ist mein Konzept.

von Max W. (max96)


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Für Richtungsänderung brauchst du auf jeden fall ne H-Brücke also z.B 2 
IR2110 + MOSFETs und kleinkram kommst auf 10€ ohne PCB usw. Alles andere 
wird Pfusch. Etwas billiger ist vielleicht ne Halbbrücke und umpolung 
per Relais aber das ist alles nicht das Wahre. Vieviel Strom das Gate 
braucht hängt von deiner Schaltfrequenz und der geforderten 
Flankensteilheit ab. Ja das meinten wir mit um die Ohren fliegen :D. Die 
150Ohm kommen hin, du kannst noch einen Pullup einbauen so 10k aber die 
internen des Arduinos müssten auch reichen. Am besten du liest dir hier 
bei uC.net erstmal die Grundlagen durch da ist vieles gut beschrieben, 
danach wird die Umsetzung für dich um einiges leichter.

von MaWin (Gast)


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> ist diese Schaltung möglich?

Im Prinzip funktioniert sie, bloss die Drehrichtung ändern kann sie 
nicht (wie auch...)

Ich hoffe, du willst je eine solche Schaltung pro Motor.

Das passt auch, 20A sind eine durchaus mögliche Stromaufnahme für diese 
Motore. Der IRLZ44 ist sogar etwas unterdimensioniert, die Diode 
passend.

Um alle 30 Motore an einen MOSFET anzuschliessen und gleichzeitig laufen 
zu lassen, ist die Schaltung aber absolut nicht ausreichend.

Wenn der Arduino-Ausgang auch ein Eingang sein kann, sollte noch ein 
Widerstand an das Gate des MOSFET um in dem Moment wo der Pin noch nicht 
als Ausgang definiert ist, den MOSFET auszuschalten. 100k nach Masse 
reichen.

Wenn du nicht exakt Messeführung und Entstörung beachtest, stören 
allerdings die Motore den AVR. Am Source des MOSFETs müssen Masse der 
12V des Motors und der 5V des Arduino verbunden sein und sonst nirgends.

Direkt an den Motor sollte eine Entstörung dran

---47uH--+--+---+
         |  |   |
         | 47nF |
         |  |   |
       47nF +--(M)
         |  |   |
         | 47nF |
         |  |   |
---47nH--+--+---+

Die 12V Leitungen vom Netzteil und zum Motor sollten jeweils mit ihren 
Masseleitungen verdrillt sein.

von anonµm (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hier nochmal das Schaltbild aus dem ersten Post für die Nachwelt.

von Hubert G. (hubertg)


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Also Gate und Drain sind immer noch vertauscht.
Vom Gate zum µC noch ein 47Ohm Widerstand und 10k vom Gate nach GND.
Dann passt es mal von der Funktion her.

von Zeitjäger  . (forgoden)


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meine Hände zittern noch, bevor ich sie teste. Kann ich die Arduino 
Karte auch durch NE555 ersetzen? Wenn NE555 durchbrennt, habe ich 22 
euro für eine Arduino Karte gerettet?

von Hubert G. (hubertg)


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Natürlich kannst du das. Aber mit dem Widerstand in der Gateleitung kann 
nichts passieren.
Du kannst es auch ohne Steuerung testen. Gate auf GND, Motor steht, Gate 
auf +V, Motor läuft. +V darf aber nicht mehr als +16V sein.

von Zeitjäger  . (forgoden)


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okay das mit gate auf gnd oder +v funktioniert. test bestanden (aber nur 
kurz getestet)

so, jetzt eine weitere frage: kann ich mit diesem Umpolrelais den Motor 
einfach umpolen?

Aber könnte es mit diesem Relais klappen? Kann man damit ohne weiteres 
installieren? Ein 100 nF Kerko vlt

Conrad:

Motor-Umpolrelais 12 V/DC MR20-3FF-DC12 12 V/DC 2 Wechsler Max. 24 A 
Max. 110 V/DC/220 V/AC 14 V/DC/20 A

Best.-Nr.:  505376 - 62    [Teilenummer: MR20-3FF-DC12]


ich weiss nicht ob 20A genug sind...

von Hubert G. (hubertg)


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Kritisch wird es beim Umpolen, du musst darauf achten das der Motor 
sicher steht bevor du die Drehrichtung änderst.

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