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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ansteuerung einer H-Brücke


Autor: Bernhard Gebert (Gast)
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Hallo ihr alle,

ich weiß, es gibt zu diesem Thema sehr viele Threads, aber speziell für
meine Frage habe ich keine Antwort gefunden.

Meine H-Brücke soll für einen Modellbauregler sein. Die Frequenz soll
ungefähr 3 kHz betragen und der Motorstrom kann einige Minuten bei 30 A
liegen (12 V).
Die Ansteuerung erfolgt über das PWM-Modul eines PICs.
Außerdem soll die Brücke nur aus N-FETs bestehen, da die
Verlustleistung so geringer ist. Die benötigte Spannung (24 V) erzeuge
ich mit einem Schaltregler.

Die Standard-Treibern L293* haben ja keine Verzögerung beim Umschalten.
Ist das bei so niedrigen Frequenzen schlimm und gibt es einen besseren
Treiber, der bei Reichelt verfügbar ist?
Der L293E hat sog. Sense-Widerstände, kann man vielleicht die in die
Brücke reinverbinden und so erst schalten, wenn der komplementäre FET
fertig ist?
Der HIP4081 wäre zwar perfekt aber ist nur bei Farnell verfügbar und
kostet (ich benötige vier Brücken im Gerät) mir eigentlich zu viel.

Danke im Voraus,
Bernhard

Autor: dose (Gast)
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Ich habe noch nicht alles verstanden.

Du willst also einen Motor mit 24V ansteuern.
Wie ist dieser Motor angeschlossen?
Ich verstehen noch nicht " Nur N-Fet"

Was für ein Motortyp willst du verwenden?
Schrittmotor oder Gleichstrommotor?

Autor: Corvus (Gast)
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Die 24V sind zum Ansteuern der FETs
diese schalten dann wiederum die 12V
für den Motor.

So wie die Problemstellung aussieht wird es
warscheinlich ein Bürstenloser Außenläufer sein

Autor: Bernhard Gebert (Gast)
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Hallo dose, hallo corvus,

genau, die Motore haben 12 V Betriebsspannung.
Es sind ganz normale Motore mit Kohlen.

Autor: AxelR. (Gast)
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Hi, (bin ausm Urlaub zurück)

Warum nimmst Du keinen IR2183? Der hat Shootthrue Schutz(heisst das
so?) eingebaut, da kann immer nur ein Transistor leiten.
Andererseits lässt sich das gemeinsame Durchschalten verhindern, indem
die Einschaltzeiten der Mosfets langsamer gemacht werden, als die
Ausschaltzeiten. Erreichen lässt sich das am einfachsten, wen du den
GateWiderstand mit einer Diode in Sperrichtng überbrückst, und den
Gatewiderstand etwas größer wählst, als allg. üblich. Bei 3Khz passiet
da nicht so schnell was.
Als Optokoppler nimm einen TLP250, wenn Du Dir nicht schon was anderes
hast einfallen lassen.
Gruß
Axel

Autor: Jojo S. (Gast)
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Den HIP4081 hatte ich mir auch mal angesehen, vermutlich hast du auch
das Projekt auf AVRFreaks (die nach dem Hack z.Zt. immer noch down
sind) gesehen ? Den gibts auch bei Segor, einzeln 6,20 € und ab 10Stk.
4,96 €.

Autor: AxelR. (Gast)
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interessante Sachen zu diesem Thema gibt es auch unter
http://groups.yahoo.com/osmc
(OpenSourceMotorController)
habe ich in meinem GOKART thread schon berichtet, glaube ich.
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-194331.html

Autor: Bernhard Gebert (Gast)
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@ JojoS
Der HIP wäre wirklich perfekt, woher ich ihn kenne weiß ich nicht mehr
genau.
Da ich zum "schnell probieren" keine 10 Stk bestellen kann muss ich
bei Farnell ~6,50 plus 16% plus Versand bezahlen. Für den Preis bietet
er nicht genug.

@ AxelR
SHOOT-THROUGH heißt das laut IRF.
Stimmt, die IRs sind echt gut und günstig, da sie ihren H-Side-Treiber
integriert haben.

Die TLP250 bekomme ich weder bei Reichelt noch bei Farnell. Deshalb ist
(incl. Vesand) die Lösung mit zwei IRs wohl die günstigste.

Nur schade, dass es keinen Doppel-IR2183 bei Reichelt gibt...

MfG,
Bernhard

Autor: AxelR. (Gast)
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Sorry, falscher Link:
http://groups.yahoo.com/group/osmc/

Autor: AxelR. (Gast)
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ich habe die TLP's bei ebay bekommen... !
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&categ...

10Stk für 9 Euro, da kann man nicht meckern...

Autor: anhtuanvu (Gast)
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Hallo Experte,

Ich beschäftige mich mit HIP4081. Ich habe momentan ein komisches
Problem. Und zwar, ich benutze nur 1 PWM-Signal und durch IC7404 kriege
ich 2.PWM (natürlich invertiert) (wie im angehängende Bild). Wenn ich
diese Schaltplan auf Probeboard ausprobiere, dann funktioniert der sehr
gut. Aber auf meinem PCB habe ich immer Problem, d.h. das Signal auf pin
11 und 20 sind immer rechteck (wie im Bild). Hat irgendjemand schon
dieses Problem getroffen und könntet mir helfen?

Vielen Dank im voraus,

Anh Tuan

Autor: anhtuanvu (Gast)
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Dabei hänge ich 2.Bild an.

Autor: anhtuanvu (Gast)
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Entschuldigung, aber ich habe falsch geschrieben, die Signale sind nicht
reckeck (ich weiss nicht genau, wie ich in diesem Forum meinen Beitrag
ändern kann)

Autor: Profi (Gast)
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Nachträglich Ändern geht bei uns nicht, deshalb zuerst genau überlegen
und vor dem Absenden nochmal durchlesen.

Hattest Du die 1N4004 noch in der Bastelkiste oder wie kommst Du auf
die? Da würde ich schon was schnelleres empfehlen und auch bei den Cs
eher die besseren nehmen.
Welche Schaltfrequenz hast Du gewählt?
Bei den HIPs ist wegen der hohen Umschalt-Ströme das Layout sehr
wichtig.
Hast Du das HIP-Eval-Board (ich habe es)? Oder was ist Dein Probeboard?

Autor: anhtuanvu (Gast)
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Danke dir erstmal für die schnelle Antwort.

Ich benutze die 1N4004 noch in der Bastelkiste. Ich habe nicht ganz
verstanden, was du meisst "Da würde ich...nehmen". Ich probiere mit
10kHz. Ich nehme einfach normal Experimentor300 Probeboard. Und was
meisst du mit dem Layout (also wegen der hohen Umschalt-Ströme).

Ich bin sehr dankbar für weitere Antwort.

Autor: Profi (Gast)
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Die 1N400x ist eine langsame Diode, die z.B. als Netzgleichrichter für
100 Hz geeignet ist.

Hier brauchst Du eine schnelle Diode, zur Not geht eine 1N4148.
Oder die, die im PDF angegeben ist.

Wenn Du FETs mit hohen Gate-Kapazität verwendest, brauchst Du evtl.
kleinere Gate-Rs. Ich habe 10 und 47 Ohm bei 20kHz.
Die beiden 100kOhm habe ich auf 330kOhm vergrößert. Das ist zwar außer
der Spec, aber sonst kam ich nicht auf die notwendige Totzeit.


Bei allen Bauteilen gibt es verschiedene Qualitäten, für Cs nehme ich
immer hochwertige mit kleinem ESR, z.B. FKP oder MKP von Wima.

Habe ich zwar schon x-mal geschrieben (suche mal nach H-Brücke), beim
Layout kommt es auf kurze Leitungen und kompakte Bauweise an.
Jeder cm Leiterbahn hat etwa 10nH, und bei diesen Pegeln und Flanken
erzeugen die gleich mal Spikes von 1-2 Volt.

Hin- und Rückleiter sollen möglichst neben- oder bei 2seitigen Platinen
übereinander verlegt werden oder verdrillte Leitungen.
Abblockkondensatoren direkt am IC anbringen.

Große Masseflächen, dicke Versorgungsleitungen und -leiterbahnen.

Deshalb wundert mich es, dass Dein Probeboard (also ein Bread-Board)
gut funktioniert, aber nicht mit einer Platine. Normalerweise ist es
umgekehrt.

Du kannst ja mal das Layout oder ein Foto anhängen.

Autor: anhtuanvu (Gast)
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Hier hänge ich mein Layout an. Kannst du mal gucken und mir vorschlagen.
Danke dir sehr.

Autor: Profi (Gast)
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Huihui, da hast Du Dir schon Mühe gemacht.

Dennoch würde ich einiges anders machen:
1. alle 8 FETs in eine Reihe (untereinander, Pins nach links)
2. große Kühlflächen für die FETs auf beiden Seiten (mit Vias)
3. die Gate-Rs und -Ds als SMD, evtl. auch die HIPs (naja, als DIP sind
sie leichter austauschbar (im Prototyp Fassung vorsehen). Ich habe schon
10 Stück verbraucht).
4. ich sehe wenig Cs, dicke Power-Leitungen und -Flächen
Die ganze Schaltung hätte genauso gut auf einer halbsogroßen Platine
Platz.

Fragen:
1. wieviele Layer? 3? wofür sind die grünen Punkte? geht sicher mit 2
Lagen.
2. was wird das, wenn ich fragen darf?

Autor: anhtuanvu (Gast)
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Hi,

Ich erstelle 2 Layer. Die grünen Punkte sind Durchkontaktierung
zwischen beide Layer.

Mein Schaltplan funktioniert immer noch nicht. Ich verstehe jetzt nur
Bahnhof.

Hat jemand irgendidee, ich bin sehr dankbar.

Autor: anhtuanvu (Gast)
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Hallo Experte,
Ich habe erstmal mein Problem gelöst. Aber jetzt habe ich anderes
Problem. Ich kann nur bis 17V ansteuern. Ab17V funktioniert nicht mehr,
sehr instabil. Ich hab irgendwann schon mal gelesen, dass es vielleicht
rückwirkung von Spannungsversorgung (für Motors) auf MOSFET. Ist das in
diesem Fall richtig? Und wenn ja, wie kann ich das lösen. Mein Projekt
ist sehr dringend. Vielen Danke für euere Idee.

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