Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PWM über Oktokoppler


von Max Jung (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Verehrte Fachkundige,

bisher als reiner Softwerker unterwegs, ist es unter anderem meine 
Aufgabe, 2 Elektro-Bürsten-Motoren der Sorte MFA Como Drills 919D mit 
einem Mikrocontroller-Board XE167 über PWM anzusteuern.

Die Motortreiber sind je ein Pololu 18v15 ( 
http://www.pololu.com/catalog/product/755 ).

Beim ersten Ansatz waren die Batteriemassen verbunden, da sonst die 
Motortreiber nicht durchschalteten. Leider resultierte dies in 
heftigsten Spannungsschwankungen bei den XE-High-Pegeln von bis zu -1,7 
Volt - also statt stabilen 5V warens dann Drops auf 3,3V in der Frequenz 
des PWM-Signals. Damit waren dann jegliche Messwerte eines 
Analog-Gyro-Sensors wertlos.

Ein freundlicher E-Technik-Student hat mir (mangels Zeit in großer Eile) 
eine Schaltung mit einem Optokoppler skizziert, die ich hoffentlich 
korrekt in den angehängten Schaltplan übertragen habe.

Ich wäre SEHR dankbar, wenn sich jemand mit Ahnung davon das mal ansehen 
könnte, ob es so funktionieren kann und ggf. Korrektur-Vorschläge machen 
würde - bevor ich morgen alles kaufe und verlöte.

Weiterhin: welche PWM-Frequenz ist über den Optokoppler möglich und 
welche sollte ich wählen - was spricht für/gegen eine hohe bzw. eine 
niegrige Frequenz?

Vielen Dank im Voraus für jeden Tipp!

Grüße
Max Jung

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Die LTV847 sind relativ langsam,das Datenblatt redet im schlimmsten Fall 
von 18 uSec Response Zeit. Damit begrenzt sich die maximale 
Schaltfrequenz auf ca. 50 kHz, mit sehr verschliffenen Flanken. Recht 
schnelle Koppler sind z.B. HCPL3180 (single) oder z.B. der 
HCPL2631(dual). Diese sind bis zu 10Mb/sec spezifiziert, d.h. mit einer 
Response Zeit von ca. 0,1 uSec deutlich besser geeignet. Der 6N135 
(single) ist eine preiswertere Alternative.

Für die Richtungs OK ist das natürlich nicht wichtig.

von Max Jung (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

vielen Dank die Hinweis, trotz des blöden Schreibfehlers im Thema :D

Nach einiger Recherche, will ich die Sache jetzt lieber mit einem 
Digital-Isolator ADUM 1200 AR lösen, was dem XE167 mit 
Wohlfühl-Ausgangstrom von nur 2,5mA wohl sehr entgegen kommt - glaube 
ich.

Die Frage ist nur, ob ich mir damit nicht wieder Probleme an anderer 
Stelle bekomme, nämlich der Stromversorgung von Seite 2 des ADUM. Denn 
wie schon oben beschrieben, stressen die PWM-angesteuerten E-Motoren 
ihre Batterie derart, dass wohl starke Spannungsschwankungen zu erwarten 
sind. Dieses Problem würde mir dann die Versorgungsspannung auf Seite 2 
des ADUM wieder versauen oder? Oder kann ich dem irgendwie wirksam 
beikommen?
Die Spannungswandler in der Grafik sollen 5V ausgeben und sind vom Typ 
SWADJ3.

Danke für euren Rat!

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

du solltest noch die Massen trennen, die Verbindung der beiden GNDs ist 
nicht notwenig.

von Max Jung (Gast)


Lesenswert?

Hallo Peter II,

danke dir! Leider weiß ich nicht genau was du meinst - kannst du mir's 
bitte nochmal genauer, evtl mit Bezug auf meine die Zeichnung erklären?

Muss ich sonst noch irgendwas beachten - den Strom über Vdd1 / 2 
begrenzen oder soetwas? Danke euch.

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

Max Jung schrieb:
> danke dir! Leider weiß ich nicht genau was du meinst - kannst du mir's
> bitte nochmal genauer, evtl mit Bezug auf meine die Zeichnung erklären?

sorry, habe gerade das 2.Bild entdeckt, dort ist es schon richtig. Beim 
ersten Bild war die Massen von Oben mit der Masse von unten verbunden.

von Max Jung (Gast)


Lesenswert?

Stimmt, die erste Zeichnung ist ein Fail bezüglich der galv. Trennung...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Es wäre möglich, den ADUM von einem DC/DC Wandler aus dem 
'ungestressten' Akku zu betreiben. Damit ist sichergestellt, das der 
Ausgang des Teils ungestört vom Zustand des Motorakkus immer richtig ist 
und Pegel hat. Das hätte ich für die o.a. HCPL Koppler auch empfohlen.

Die Richtungsumschaltung ist nicht mehr notwendig?
Auch beim ADUM beachte bitte wieder die Response Zeit, AD gibt auch die 
minimale Impulsbreite mit 1 uSec an, also max. 1 Mhz. Die absolute 
Verzögerung von 150 nSec ist für dich wahrscheinlich nicht so wichtig.

von Max Jung (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hi Matthias,

danke Dir! Habe ich dich wie in der neuen Zeichnung angepasst richtig 
verstanden? Ist das denn dann noch galvanisch getrennt (ich glaube 
nicht)?
und woran wäre dann GND der Steuerseite der Pololus anzuschließen?

Doch Richtungsschaltung nach wie vor nötig aber nicht das Problem, daher 
in Zeichnung vernachlässigt.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Nimm es mir nicht übel Max, aber wenn ich mir den Thread durchlese 
bekomme ich Zweifel, ob die Hauptbaustelle deiner Schaltung wirklich in 
der galvanischen Trennung liegt. Aber der Reihe nach:

- dein letzter Schaltungsvorschlag (13:10 Uhr) funktioniert nicht. Wenn 
du den Vorschlag von Matthias Sch. aufgreifen willst, dann schau dir den 
ADUM5200 an, der bringt die galvanisch getrennte Spannungsversorgung für 
die Empfängerseite schon mit.

- wenn du die PWM-Eingänge galvanisch getrennt ansteuern willst, muss 
auch die Ansteuerung der Richtungseingänge galvanisch getrennt sein. Das 
ist dir bewusst?

- dein vorletzter Schaltplan (10:35 Uhr) hätte funktionieren können. 
Aber wolltest du tatsächlich einen 25W Schaltregler einsetzen (SWADJ3), 
um ein paar mA für die Versorgung des ADUM1200 zu liefern? Vergiss das, 
und nimm in dieser Schaltungsvariante wieder einen 7805. Gib ihm einen 
Elko mit ein paar 100µF am Eingang, und schalte zwischen den Elko und 
die 12V vom Akku1 (Motor) eine Diode. Das hält dir die schnellen 
Spannungseinbrüche vom 7805 weg, die langsamen Spannungsschwankungen 
kann er problemlos wegregeln. Bedingung ist, dass der Akku nicht unter 
ca. 7,5V runtergeht.

- bei deinem Motortreiber Pololu 18v15 musst du selbst einen 
Pufferkondensator einlöten. Hast du den eingebaut?

- wie viel Strom ziehen denn deine Motoren, welche Kapazität hat dein 
Akku1 (Motor)? Sind deine Leitungen und Steckverbinder niederohmig 
genug? (zeig mal ein Foto deines Aufbaus). Kannst du in deinem 
ursprünglichen Aufbau mal die Spannung direkt am Akku messen?

- achte in jeder Schaltungsvariante darauf, dass der Motorstrom nicht 
über die GND-Verbindung zwischen der Steuerseite des Motortreibers und 
den anderen Bausteinen (z.B. ADUM1200) läuft. Lege also eine direkte, 
niederohmige Leitung vom GND-Anschluss auf der Lastseite des 18v15 zum 
Akku.

und jetzt mein eigentlicher Tip: finde möglichst jemanden in deiner 
Umgebung (z.B. noch einen freundlichen E-Technikstudenten), der 
wenigsten ein bisschen Erfahrung hat und sich noch mal deinen Aufbau 
anschaut. Vielleicht sieht er auf den ersten Blick, wo dein wirkliches 
Problem steckt, während wir dir hier Ratschläge geben, die dir nicht 
wirklich weiter helfen.

viele Grüße

Achim S.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Max Jung schrieb:
> Ist das denn dann noch galvanisch getrennt (ich glaube
> nicht)?

Nicht so, wie du es gezeichnet hast. Ein echter DC/DC Wandler hat 
getrennte Massen für Ein- und Ausgang. Z.B. so etwas hier:
http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/TEL-3-2011/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=122839;GROUPID=4956;artnr=TEL+3-2011

Da gibt es aber noch mehr und auch billigere, schau einfach mal.

Achim S. schrieb:
> Gib ihm einen
> Elko mit ein paar 100µF am Eingang, und schalte zwischen den Elko und
> die 12V vom Akku1 (Motor) eine Diode.

Die Idee ist schon nicht schlecht, allerdings bewirkt die Diode, das 
sich der nachfolgende Elko bei Spannungsspitzen auch darauf auflädt. 
Eine Drossel, ein Widerstand und eine Zenerdiode mit ca. 15-20 Volt 
sollten aber helfen, das in den Griff zu bekommen. Ein gutes Beispiel 
sind Entstörfilter bei z.B. Autoradios oder ähnlichem Kfz Zubehör. Nimm 
für den Elko ruhig einen 35 oder 50 Volt Typ.

von Max Jung (Gast)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
> Nimm es mir nicht übel Max, aber wenn ich mir den Thread durchlese
> bekomme ich Zweifel, ob die Hauptbaustelle deiner Schaltung wirklich in
> der galvanischen Trennung liegt.
Natürlich ist in der Tat mein größtes Problem fehlende 
E-Technik-Kenntnis. Zugehörige Studenten leider derzeit nicht verfügbar, 
daher bin ich hier.
Und ich bin sehr dankbar, dass mir hier geholfen wird!

> - dein letzter Schaltungsvorschlag (13:10 Uhr) funktioniert nicht. Wenn
> du den Vorschlag von Matthias Sch. aufgreifen willst, dann schau dir den
> ADUM5200 an, der bringt die galvanisch getrennte Spannungsversorgung für
> die Empfängerseite schon mit.
> - wenn du die PWM-Eingänge galvanisch getrennt ansteuern willst, muss
> auch die Ansteuerung der Richtungseingänge galvanisch getrennt sein. Das
> ist dir bewusst?
Natürlich, hätte ich entweder über die Eingangs skizzierte 
Optokoppler-Lösung erledigt oder mit einem 2. ADuM1200...
Ok, da ich die ADuM1200 nun leider schon bestellt habe - wie kann ich's 
DOCH mit diesen realisieren - oder wars ein totaler Fehlkauf?

> - dein vorletzter Schaltplan (10:35 Uhr) hätte funktionieren können.
Hätte - woran wäre es bitte genau gescheitert?
> Aber wolltest du tatsächlich einen 25W Schaltregler einsetzen (SWADJ3),
> um ein paar mA für die Versorgung des ADUM1200 zu liefern?
Ja, da hier im Labor mehrfach zur Hand und ohne Lötaufwand leicht zu 
verkabeln. Ist es "nur" mit Kanonen auf Spatzen geschossen oder ist er 
tatsächlich nicht geeignet?

> Vergiss das,
> und nimm in dieser Schaltungsvariante wieder einen 7805. Gib ihm einen
> Elko mit ein paar 100µF am Eingang, und schalte zwischen den Elko und
> die 12V vom Akku1 (Motor) eine Diode. Das hält dir die schnellen
> Spannungseinbrüche vom 7805 weg, die langsamen Spannungsschwankungen
> kann er problemlos wegregeln. Bedingung ist, dass der Akku nicht unter
> ca. 7,5V runtergeht.

> - bei deinem Motortreiber Pololu 18v15 musst du selbst einen
> Pufferkondensator einlöten. Hast du den eingebaut?
Ja den mitgelieferten - 150 uF - reicht das?

> - wie viel Strom ziehen denn deine Motoren, welche Kapazität hat dein
> Akku1 (Motor)? > Kannst du in deinem ursprünglichen Aufbau mal die Spannung 
direkt am Akku messen?
Der Akku ist ein Conrad energy NiMH Sub-C Akku-Powerpack 12 V / 4200 mAh
( 
http://www.conrad.de/ce/de/product/206042/Conrad-energy-NiMH-Sub-C-Akku-Powerpack-12-V-4200-mAh-Bauform-Stick-Stecksystem-Tamiya 
)
und gibt direkt am Ausgang frisch geladen 13,2V aus. Strombedarf 
Motoren: da ich im Datenblatt nichts gefunden habe muss ich das wohl 
erstmal ausmessen. Oder bin ich safe, wenn ich 2 solcher Akkupacks 
parallel schalte für die Motoren? (wäre kein Problem)

> Sind deine Leitungen und Steckverbinder niederohmig
> genug? (zeig mal ein Foto deines Aufbaus).
Ich hoffe, dass sie es sind - Fotos gerne, bei nächster Gelegenheit!

> - achte in jeder Schaltungsvariante darauf, dass der Motorstrom nicht
> über die GND-Verbindung zwischen der Steuerseite des Motortreibers und
> den anderen Bausteinen (z.B. ADUM1200) läuft. Lege also eine direkte,
> niederohmige Leitung vom GND-Anschluss auf der Lastseite des 18v15 zum
> Akku.
Ich denke das habe ich schon so, eben wie in allen Zeichnungen 
eingetragen? Oder versteh ich dich falsch?

> und jetzt mein eigentlicher Tip: finde möglichst jemanden in deiner
> Umgebung (z.B. noch einen freundlichen E-Technikstudenten), der
> wenigsten ein bisschen Erfahrung hat und sich noch mal deinen Aufbau
> anschaut. Vielleicht sieht er auf den ersten Blick, wo dein wirkliches
> Problem steckt, während wir dir hier Ratschläge geben, die dir nicht
> wirklich weiter helfen.
Das wäre mir auch viel lieber als hier zu fragen, glaubs mir :/ die sind 
nur alle sehr beschäftigt.

Evtl. mein Ausgangsproblem als Big-Picture: Wir (Informatik-Studenten) 
haben als Studiums-Projekt die Aufgabe einen Self-Balancing-Bot zu 
bauen. Also jeder sich nen Mikrocontroller geschnappt und darauf die 
Software für die Ansteuerung von Sensoren, Inkrementalgebern, und 
Motor-Treibern entwickeln. Dann wollten wir's integrieren (und hängten 
erstmals alles an die Akkus statt an USB (und da liefert der XE 
plötzlich 3V statt 5V Logikpegel, was wir auch zu spät merkten), und 
stellten leider viel zu spät fest, dass die Sensoren nur noch Mist 
liefern, vor allem sobald die Motoren liefen.
Wir dachten, OK -> 2 Stromkreise. Ein Akku für die Logik, ein zweiter 
für die Leistung. Die Pololu MotorDrivers wollten jedoch erst das 
PWM-Signal an die Brushed-Motors durchschalten, als die Massen der 
Batterien verbunden waren.
Aber nach wie vor, sind die Sensorwerte Mist und wir tappten im Dunkeln, 
bis ein E-Technik-Student kam, und auch ein paar Stunden suchte und 
durchmaß und schließlich empfahl die Stromkreise WIRKLICH GALVANISCH zu 
trennen und gleich eine Optokoppler-Lösung skizzierte. Aber wie schon 
genannt wurde, sind diese zu langsam...

>
> Achim S.

Danke für deine ausführliche Antwort!

von Max Jung (Gast)


Lesenswert?

Matthias Sch. schrieb:
> Max Jung schrieb:
>> Ist das denn dann noch galvanisch getrennt (ich glaube
>> nicht)?
>
> Nicht so, wie du es gezeichnet hast. Ein echter DC/DC Wandler hat
> getrennte Massen für Ein- und Ausgang. Z.B. so etwas hier:
> http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/TEL-3-...
Also 20EUR wären's mir wert wenn ich wüsste, dass es dann hinhaut.
Kannst du mir evtl doch was (möglichst weit) unter 10€ empfehlen was 
aucht tut - ich kenn mich da nicht aus.

> Achim S. schrieb:
>> Gib ihm einen
>> Elko mit ein paar 100µF am Eingang, und schalte zwischen den Elko und
>> die 12V vom Akku1 (Motor) eine Diode.
>
> Die Idee ist schon nicht schlecht, allerdings bewirkt die Diode, das
> sich der nachfolgende Elko bei Spannungsspitzen auch darauf auflädt.
> Eine Drossel, ein Widerstand und eine Zenerdiode mit ca. 15-20 Volt
> sollten aber helfen, das in den Griff zu bekommen. Ein gutes Beispiel
> sind Entstörfilter bei z.B. Autoradios oder ähnlichem Kfz Zubehör. Nimm
> für den Elko ruhig einen 35 oder 50 Volt Typ.
Danke für deine Hinweise. Kannst du bissl ins Detail gehen? Welches 
Bauteil genau zB für die Drossel?
Dank euch!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Ach, blödes Reichelt lässt einen Direktlink wieder nicht zu, sorry.
Geh mal zu http://www.reichelt.de und suche oben links nach 'DC/DC 
Wandler'.
Daraufhin wirst du mit einem Ergebnisfenster beglückt, wo du weiter 
filtern kannst. Also wählst du Input 12 Volt, Output 5 Volt (oder was du 
auch immer als Sekundärspannung brauchst, evtl. also auch 12 Volt) und 
die gewünschte Leistung, hier reichen vermutlich 2 Watt dicke aus.

Max Jung schrieb:
> Danke für deine Hinweise. Kannst du bissl ins Detail gehen? Welches
> Bauteil genau zB für die Drossel?

Z.B. eine 1mH-4,7mH Drossel, die 100mA vertragen kann. In Autoradios 
sehen die oft aus wie kleine Trafos mit nur 2 Anschlüssen.
Hier mal ein Beispiel für einen Linearregler wie den 7805:

    Drossel 22R Di                      ____         +5
o---WWWWWW-|==|-|>|--o----o----o-----|i    o|---o----o
+12  1mH            +| 0u1| Zdi|     | 7805 |   |
                220u -    -  15- K   |______|   - 0u1
                     -    -    /         |      -
                     |    |    - A       |      |
GND                  |    |    |         |      |
o--------------------o----o----o---------o------o----o

Mal als Beispiel. 0u1 = 100nF , ich find das mü auf meiner Tastatur 
nicht. Der Widerstand soll den Strom von Spannungspitzen begrenzen, wenn 
die Zenerdiode zu leiten beginnt. Di ist eine normale Siliziumdiode wie 
1N4001-4007.
Dieses Forum enthält einige Artikel über Entstörung für Kfz usw. Lies 
dich da mal rein.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Kfz_Spannungsspitzenkiller_/_Transientenschutz
http://www.mikrocontroller.net/articles/Kategorie:Spannungsversorgung_und_Energiequellen

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Oder nimm den ADUM3470, der macht seine eigene isolierte 
Versorgungsspannung...

von Achim S. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Max Jung schrieb:
> Und ich bin sehr dankbar, dass mir hier geholfen wird!

verstehe ich gut. Nur fürchte ich halt, dass die Hilfe an deinem 
eigentlichen Problem vorbei geht.

Max Jung schrieb:
> Ok, da ich die ADuM1200 nun leider schon bestellt habe - wie kann ich's
> DOCH mit diesen realisieren - oder wars ein totaler Fehlkauf?

extra DCDC-Konverter einsetzen oder eben VDD2 doch aus Akku1 ableiten, 
aber mit Diode und Kondensator vor dem Spannungsregler.

Max Jung schrieb:
> Hätte - woran wäre es bitte genau gescheitert?

an unzureichenden Pufferkondensatoren, schlechter GND-Führung, 
hochimpedanten Leitungen, unterdimensionierten Akkus, .... Eben an dem 
eigentlichen Problem deines Aufbaus, das sich in den Schaltplänen nicht 
ohne weiteres erkennen lässt.

Max Jung schrieb:
>> - bei deinem Motortreiber Pololu 18v15 musst du selbst einen
>> Pufferkondensator einlöten. Hast du den eingebaut?
> Ja den mitgelieferten - 150 uF - reicht das?
Wenn er mitgeliefert wurde, sollte er zumindest halbwegs passen (auch 
wenn im Datenblatt steht, dass evtl. zusätzliche Kondensatoren benötigt 
werden).

Max Jung schrieb:
> Strombedarf
> Motoren: da ich im Datenblatt nichts gefunden habe muss ich das wohl
> erstmal ausmessen. Oder bin ich safe, wenn ich 2 solcher Akkupacks
> parallel schalte für die Motoren? (wäre kein Problem)

Deine Akkus sehen so aus, als könnten Sie ordentliche Ströme liefern. 
Wenn die Motoren nicht extrem große Ströme ziehen, sollte es zumindest 
kurzzeitig klappen. Haben die Motoren eine Typbezeichnung? Kannst du das 
Datenblatt verlinken?

Max Jung schrieb:
> Lege also eine direkte,
>> niederohmige Leitung vom GND-Anschluss auf der Lastseite des 18v15 zum
>> Akku.
> Ich denke das habe ich schon so, eben wie in allen Zeichnungen
> eingetragen? Oder versteh ich dich falsch?

Deiner Zeichnung sieht man an, dass GND verbunden ist. Ob das eine 
niederimpedante Leitung ist, und ob der Spannungsabfall durch den Strom 
an der Leitung kritische Folgen haben kann, sieht man deiner Zeichnung 
nicht an.
Als Beispiel habe ich deine Zeichnung von 10:35 ergänzt. Wenn Strom über 
die rot markierten Leiterstücke fließt und entsprechend Spannung 
abfällt, verschiebt sich die Versorgung deines ADUM1200 um den selben 
Wert gegenüber dem Motortreiber. Ob das kritisch ist oder nicht, hängt 
von den Leitungsquerschnitten und ein Stück weit auch vom 
Leitungsverlauf ab. Und eigentlich sollte die Leiterführung so sein, 
dass der Spannungsabfall aufgrund des Motorstroms eben nicht zu einer 
GND-Verschiebung zwischen Treiber und Ansteuerstufe führt.

Max Jung schrieb:
> Dann wollten wir's integrieren (und hängten
> erstmals alles an die Akkus statt an USB (und da liefert der XE
> plötzlich 3V statt 5V Logikpegel, was wir auch zu spät merkten)

Ihr habt die Trimmpotis an euern Schaltreglern aber schon so 
eingestellt, dass diese 5V liefern, oder?

Max Jung schrieb:
> Die Pololu MotorDrivers wollten jedoch erst das
> PWM-Signal an die Brushed-Motors durchschalten, als die Massen der
> Batterien verbunden waren.

Ja, natürlich ist das so. Und wenn ihr an solchen Fragestellungen 
knabbern müsst, dann ist das Treiben dieser Motoren vielleicht eine 
Nummer zu groß für den Einstieg in die Thematik. Hänge doch 
versuchsweise mal viel kleinere Motoren dran, und schau wie es dann 
läuft.



Was mich eigentlich daran glauben lässt, dass ihr nicht unbedingt am 
eigentlichen Problem arbeitet, ist eure Beschreibung vom Anfang:

Max Jung schrieb:
> Leider resultierte dies in
> heftigsten Spannungsschwankungen bei den XE-High-Pegeln von bis zu -1,7
> Volt - also statt stabilen 5V warens dann Drops auf 3,3V in der Frequenz
> des PWM-Signals.

Die Motorinduktivität sorgt eigentlich dafür, dass der Strom nicht zu 
schnell ansteigt und abfällt. Die Modulation des Motorstroms mit der 
PWM-Frequenz sollte also eigentlich gering sein. Wenn die schon dazu 
führt, dass sich die Logikpegel um 2V verschieben, dann ist entweder der 
Akku völlig überlastet (unwahrscheinlich nach deiner Beschreibung des 
Akkus) oder der Motor viel zu groß oder die Verdrahtung von Akku zur 
Schaltung daneben, oder die GND-Führung falsch ... Kann sein, dass das 
mit der galvanischen Trennung wegfällt, kann aber auch sein, dass die 
Probleme dann weiter bestehen.

Max Jung schrieb:
> (z.B. noch einen freundlichen E-Technikstudenten), der
>> wenigsten ein bisschen Erfahrung hat und sich noch mal deinen Aufbau
>> anschaut.
> Das wäre mir auch viel lieber als hier zu fragen, glaubs mir :/ die sind
> nur alle sehr beschäftigt.

Müsst ihr das Projekt noch vor den Prüfungen fertig kriegen? Welche 
Hochschule ist es denn?

von Max Jung (Gast)


Lesenswert?

Leute, ihr seid wahnsinn - vielen Dank!!!
Das ist jetzt viel Input von euch, ich brauch wohl bis DO oder FR euren 
Input zu verarbeiten, da gerade eine anderes Projekt drängt. Den Robotor 
können wir bis DI noch zum Laufen bringen.

vorab schonmal:

Die Motoren sind 2 MFAComoDrills 919D501 (4.5v - 15v) WITH RE 540/1 
MOTOR. RATIO 50:1 ( http://www.mfacomodrills.com/pdfs/919D%20series.pdf 
)
[btw: was ist die ideale / eine gute PWM-PEriodendauer für die Teile, 
mal abgesehen von der Begrenzung durch OKs, ADuMs? Für das bloße Auge 
war zwischen 5 und 40kHz kein Unterschied erkennbar? ]

Zum Thema Akku: Evtl hab ich ein "schlechtes" Pack erwischt? Wir haben 
noch mind. 3 andere, äußerlich gleiche herumliegen - ich könnte es mit 
denen versuchen, ob sie sich besser Verhalten. Kann ich die Qualität 
eines Akkus iwie messtechnisch ermitteln - dass es mit bloßem Messen der 
Spannung nicht geht weiß ich schon.

Leitungen: Ich habe 2,5mm Draht benutzt, jedoch einige Steckverbindungen 
dazwischen, wie Kabelschuhe zum Steckanschluss am Hebelschalter, 
Tamiya-Stecker (oder so ähnlich) 2 Lüsterklemmen.

@Achim S:
> Ihr habt die Trimmpotis an euern Schaltreglern aber schon so eingestellt, dass 
diese 5V liefern, oder?
Wenn du damit die SWADJ3s meinst - ja natürlich. Ich fürchte aber, wenn 
die Batterie beim vollem Zustand 13V liefert und nach einer Weile nur 
mehr 11 V dass dann auch die Vout entsprechend sinkt. Noch ein 
Problem... :/

Auch den anderen nochmals Danke und ich werde eure Vorschläge wenn ich 
wieder mehr Zeit hab aufgreifen.

von Max Jung (Gast)


Lesenswert?

Achja, FH Regensburg.

Und die berichteten Pegeldrops der XE-Ausgänge von 5V auf 3V 
(komischerweise nur, sobald das USB-Kabel abgezogen wird) scheint an 
einem kaputten PicoScope-Oszi gelegen zu haben. Heute morgen, wollte ich 
von all den beschriebenen Messungen Screenshots machen, und habe 
zufällig ein anderes PicoScope benutzt - und mich schwer gewundert, 
warum jetzt doch wieder einiges passt. Dann ahnte ich es, und nahm das 
vom letzten Mal - alle gemessenen Spannungen  liegen 1 bis 2V unter dem 
Soll.

LOL, gerade habe ich oben die Klammer "(sobald das USB-Kabel...)" 
ergänzt, und da fällt mir auf, dass das PicoScope, das die "falschen" 
Werte lieferte ein "kleines" ist ( 
http://www.zeitech.de/bilder/produkte/normal/PicoScope-2105-USB-Oszilloskop.jpg 
), und das mit den richtigen Werten ein größeres
( 
http://www.priggen.com/components/com_virtuemart/shop_image/product/PicoScope_2205_M_4ea809f364517.jpg 
) - wenn auch beide USB-Powered.
Und der XE hing ja zwecks flashens auch am USB-Port des gleichen 
Notebooks wie die Oszis. Ich ahne etwas...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Max Jung schrieb:
> was ist die ideale / eine gute PWM-PEriodendauer für die Teile

Je niedriger die PWM Frequenz, umso geringer sind die Umschaltverluste 
in den Motorendstufen und umso grösser ist die Belästigung durch Pfeifen 
und Piepen der Motore. Technisch ist also eine niedrige Frequenz gut, 
aber Lebewesen mit Ohren leiden mehr.

Max Jung schrieb:
> Ich habe 2,5mm Draht benutzt, jedoch einige Steckverbindungen
> dazwischen, wie Kabelschuhe zum Steckanschluss am Hebelschalter

Das klingt nach viel zu dünnen Drähtchen. Je grösser der 
Kabelquerschnitt, desto kleiner sind parasitäre Ströme und Störungen, da 
dicke Drähte weniger Widerstand haben. Nimm da ruhig 4 mm^2 oder 6mm^2.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Max Jung schrieb:
> Achja, FH Regensburg.

dann kann ich leider nicht mal auf die Schnelle vorbeikommen und euch 
über die Schulter schauen.

Max Jung schrieb:
> dass das PicoScope, das die "falschen"
> Werte lieferte ein "kleines" ist (
> http://www.zeitech.de/bilder/produkte/normal/PicoS...
> ), und das mit den richtigen Werten ein größeres
> (
> http://www.priggen.com/components/com_virtuemart/s...
> ) - wenn auch beide USB-Powered.

das "kleine" Picoscope kenne ich nicht, das "große" ist meiner Erfahrung 
nach so schlecht nicht. Ihr müsst beim Messen aber unbedingt darauf 
achten, dass ihr nicht nur die Messspitze nutzt, sondern auch den 
GND-Clip auf das richtige GND-Potential anschließt. Wenn ihr den 
GND-Bezug nur über die USB-Schnittstelle festlegt, messt ihr unsinnige 
Werte (und bei reinem Batteriebetrieb der Schaltung sowieso).

Beim verlinkten Foto des kleinen Picoscopes ist kein GND-Clip zu sehen, 
man kann aber erahnen, dass sich am Ende der Messspitze ein Clip 
seitlich einsstecken lässt.

Max Jung schrieb:
> Strombedarf
> Motoren: da ich im Datenblatt nichts gefunden habe muss ich das wohl
> erstmal ausmessen.

findest du auch im Datenblatt. Dort ist zumindest ein Minimalwert (no 
load) und ein Maximalwert bei blockiertem Motor (stall current) jeweils 
für verschiedene Spannungen angegeben. In erster Näherung kannst du die 
mittlere Spannung am Motor aus Versorgungsspannung (12V) mal Duty-Cycle 
berechnen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.