Signale per Logikgatter kreuzen

[Leo H. (Gast)]

Moin,

mal wieder ein Logikgatter-Problem (die Dinger sind mir zu hoch...):

Für einen Motortreiber brauche ich ein Gatter welches zwei 
Datenleitungen 1:1 durchverbindet oder kreuzt.
(Hintergrund: PWM + Freilauf/Bremssignal je nach gewünschter 
Drehrichtung vertauschen um PWM-Pins einzusparen)

So siehts als Skizze aus:

Steuerpin Low (frei wählbar):
Eingang 1 -- Ausgang 1
Eingang 2 -- Ausgang 2

Steuerpin High:
Eingang 1 \/ Ausgang 1
Eingang 2 /\ Ausgang 2

Die Umschalter brauche ich 2x (für 2 Motoren), idealerweise in einem 
Gehäuse.
74HC4053 wäre dafür geeignet - es fehlt aber genau 1 Umschalter im IC.
Gibt es da was passendes? (3,3V kompatibel, billig, SMD)

Eine komplett andere Lösung wäre auch willkommen, muss aber mit maximal 
2 PWM-Signalen + 2-4 Logiksignalen 2 Motoren ansteuern können 
(vorwärts/rückwärts/bremsen).

[Peter D. (peda)]

74hc257

Peter

[Surfer (Gast)]

>74hc257

Einzeln ansteuerbare Schalter wären wohl sinnvoller, wofür sonst zwei 
getrennte Motortreiber?

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Leo-andres H. schrieb:
> (Hintergrund: PWM + Freilauf/Bremssignal je nach gewünschter
> Drehrichtung vertauschen um PWM-Pins einzusparen)

Versteh ich nicht. Was hat der Motortreiber für Eingänge? Bei allen mir
bekannten Treiber-ICs kann man das PWM-Signal unabhängig von der Dreh-
richtung immer am gleichen Eingang lassen.

[Leo H. (Gast)]

>Was hat der Motortreiber für Eingänge?

Pro H-Brücke jeweils zwei Pins.
Jeder Pin kontrolliert dabei eine Brückenhälfte (Pin Low -> unterer FET 
schaltet, Pin High -> oberer FET schaltet)

Brückenhälfte 1 bekommt ein PWM-Signal, Brückenhälfte 2 wird fest auf 
Low- oder High-Pegel gelegt.
Mit der 2. Hälfte lässt sich jetzt vorgeben ob der Motor beim Bremsen 
die erzeugte Spannung wieder in die Versorgung zurückspeist oder über 
die Body-Dioden verheizt.

Weil man jetzt beim Umschalten zwischen "heizen oder zurückspeisen" 
leider auch die Drehrichtung des Motors umkehren würde müssen das 
Steuer- und das PWM-Signal die Plätze tauschen.

Für die Ansteuerung von zwei Motoren möchte ich nur zwei PWM-Signale + 
3-4 Steuersignale verwenden.

[Peter D. (peda)]

Surfer schrieb:
> Einzeln ansteuerbare Schalter wären wohl sinnvoller, wofür sonst zwei
> getrennte Motortreiber?

Hängt davon ab, ob beide Motoren wirklich gleichzeitig entgegengesetzt 
drehen müssen.


Peter

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Leo-andres H. schrieb:
> Brückenhälfte 1 bekommt ein PWM-Signal, Brückenhälfte 2 wird fest auf
> Low- oder High-Pegel gelegt.

Genau. Und mit der Brückenhälfte 2 legst du die Drehrichtung fest.

> Mit der 2. Hälfte lässt sich jetzt vorgeben ob der Motor beim Bremsen
> die erzeugte Spannung wieder in die Versorgung zurückspeist

1. Denkfehler: Der Motor kann beim Bremsen nichts in die Versorgung
zurückspeisen, da die Generatorspannung beim sinkender Drehzahl nicht
höher als die Versorgungsspannung werden kann.

Dennoch ist es prinzipiell möglich, den Motor elektrisch ungebremst
auslaufen lassen. Dazu müsstest du alle vier H-Brücken-Mosfets sperren
können, was aber nach deiner Beschreibung der H-Brücken nicht geht. Du
bräuchtest pro H-Brücke mindestens noch einen dritten Eingangspin, um
die beiden H-Brückenhälften hochohmig zu schalten. Die meisten
H-Brücken-ICs haben tatsächlich so einen Pin, der meist "Enable" oder
"Disable" heißt.

> oder über die Body-Dioden verheizt.

Die Kurzschlussbremse aktivierst du damit, dass du entweder beide
Highside- oder beide Lowside-Mosfets einschaltest. Der Generatorstrom
fließt dann durch die beiden eingeschalteten Mosfets. Ein Spannungs-
abfall entsteht dabei nur durch den RDSon, nicht durch die Body-Dioden.
Der größte Teil der Energie wird deswegen im Motor selber (wegen seinem
Wicklungswiderstand) verheizt.

> Weil man jetzt beim Umschalten zwischen "heizen oder zurückspeisen"
> leider auch die Drehrichtung des Motors umkehren würde müssen das
> Steuer- und das PWM-Signal die Plätze tauschen.

2. Denkfehler: Beim Bremsen kann sich die Drehrichtung des Motors nicht
   ändern, da er nicht aktiv bestromt wird.

> Für die Ansteuerung von zwei Motoren möchte ich nur zwei PWM-Signale +
> 3-4 Steuersignale verwenden.

Das geht ja auch:

PWM      -> Eingang Brückenhälfte 1
Richtung -> Eingang Brückenhälfte 2
Freilauf -> Disable-Eingang

Wenn die H-Brücke keinen Disable-Eingang hat, fällt eben der Freilauf
weg. Den kannst du dann aber auch nicht durch das Tauschen von Signal-
leitungen herbeizaubern.