Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik H-Brücke mit BC548


von Sören K. (foxalem)


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Moin moin,
da ich mich hier schon einige Stunden aufgehalten habe, aber leider 
keine Antwort zu meinem Problem gefunden habe, muss ichs eben doch mal 
erörtern ;)

Ich habe einen Schrittmotor mit 10V / max. 375mA / ~24 
Schritten/Umdrehung,
ein paar BC548er und ein Mexs-Board (Atmel AT89C5131A, Schaltspannung 
2,3V).
Dies möchte ich nun natürlich schlau kombinieren und den Motor zum 
Laufen bringen. Meine Überlegung war eigentlich, dass die Transistoren 
(als H-Brücke geschalten) durchschalten und ich bei 5V genug am 
"Differenziellen" Ausgang habe, damit ich den Motor betreiben kann.
Beim ersten Versuch mit 5V hatte ich dann am Ausgang + - 0,5V, 
allerdings ist diese Spannung zusammengebrochen bei Belastung. (hatte 
lediglich 7,5k-Widerstände an den Basen zur Strombegrenzung)

Ich hab, vorsichtig ausgedrückt, anfängliche Grundkenntnise von 
Transistoren und möchte die H-Brücke unter anderem realisieren, um diese 
Grundkenntnisse zu vertiefen. Deswegen bitte ich darum nicht gleich 
wieder vor zu schlagen ich solle mir einen L297 oder ähnliches besorgen.

Das die BC548 nur einen Ic von 100mA maximal erlauben ist mir bewusst, 
ich wollte den Motor erstmal nur zum Drehen bewegen mit einer geringeren 
Spannung.

Könnte mir jemand Tips geben bzw. auch beantworten warum ich nur so eine 
geringe Ausgangsspannung hab? Ich war der Meinung die Transistoren 
Schalten durch und ich hätte volle 5V (natürlich bisschen weniger wegen 
Verluste, etc.) am Ausgang anliegen.

Die H-Brücke habe ich aus 8x BC548 gebastelt, 7,5k-Widerstände an den 
Basen und sonst nichts. Das MeXs-Board gibt über die 7,5kOhm das Signal 
aus (1010, 1001, 0101, 0110)

Mfg

von Torsten B. (tbrox)


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Das Zusammenbrechen der Spannung kann mehrere Ursachen haben.
Zeig mal am besten deine Schaltung und die Ansteuerung der Brücke.

von Falk B. (falk)


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@  Sören Kleer (foxalem)

>Grundkenntnisse zu vertiefen. Deswegen bitte ich darum nicht gleich
>wieder vor zu schlagen ich solle mir einen L297 oder ähnliches besorgen.

Das wäre der Weg, um eine solide Ansteuerung zu erhalten. Wobei man eher 
L293 oder L298 nimmt, L297 ist der Steuer-IC.

>Könnte mir jemand Tips geben bzw. auch beantworten warum ich nur so eine
>geringe Ausgangsspannung hab?

Weil deine Schaltung falsch ist.

>Die H-Brücke habe ich aus 8x BC548 gebastelt, 7,5k-Widerstände an den
>Basen und sonst nichts.

Das Kommunikationsmittle der Wahl ist in solchen Fällen ein Schaltplan, 
siehe Netiquette.

von Matthias L. (Gast)


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>anfängliche Grundkenntnise von Transistoren

Dann macht es mehr Sinn, sich zuerst mit den Grundschaltungen des 
Transistors zu beschäftigen.
- Aufbau
- Wirkungsweise

Dann kann man zwei Transistoren zu einer Halbbrücke, auch PushPull Stufe 
genannt, zusammenfassen.

...

von Harald W. (wilhelms)


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Sören Kleer schrieb:

> Die H-Brücke habe ich aus 8x BC548 gebastelt,

Typischerweise nimmt man für eine diskrete H-Brücke eine Kombination
aus PNP- und NPN-Transistoren. Aber vielleicht beglückst Du uns ja
irgendwann im Laufe dieses Jahres mit Deinem Schaltplan. :-)
Gruss
Harald

von oszi40 (Gast)


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Sören Kleer schrieb:
> 8x BC548 gebastelt, 7,5k-Widerstände an den Basen

"unheimlicher" Basisstrom und überlege
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1506161.htm

von Sören K. (foxalem)


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Danke für die schnellen, vielen Antworten. Damit hab ich nicht 
gerechnet.
Ich wollte den Schaltplan nachliefern, was ich hiermit tue.

oszi40 schrieb:
> "unheimlicher" Basisstrom und überlege
> http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1506161.htm

Danke für die Hilfestellung, habe auch schon versucht den Basisstrom 
einzustellen, mit einem R1 von 80k und R2 von 37.5k als Spannungsteiler 
vor der Basis. Allerdings hat das auch nicht wirklich geklappt (ich hab 
am Wochenende sehr viel rumprobiert, entschuldigung wenn ich mich 
nichtmehr an alle Details jeder Schaltung weiß ;))

In der Simulation von LT-Spice funktioniert die Schaltung, deswegen bin 
ich etwas Ratlos.

Edit: Mir fällt jetzt erst auf dass dies nicht die Schaltung ist die ich 
aufgebaut habe, wobei diese in der Simulation besser funktioniert als 
meine Orginale. Bei der aufgebauten Schaltung sind die Transistoren Q4 
und Q3 gespiegelt, heißt Kollektor und Emitter sind vertauscht.

von Falk B. (falk)


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@  Sören Kleer (foxalem)

>Ich wollte den Schaltplan nachliefern, was ich hiermit tue.

Naja, für den Anfang kann man es damit versuchen.

R2 = R5 = Null, denn die arbeiten als Kollektorschaltung.
R3 = R4 = 1K, damit kann man wenigstens 50mA schalten.
Dann noch zu jedem Transistor parallel zur Kollektor -Emitter eine Diode 
in Sperrichtung, 1N4148 reicht für dieses Miniaufbau. Oder was 
ähnliches.

So wird das was.

>In der Simulation von LT-Spice funktioniert die Schaltung,

Wirklich? Glaub ich irgendwie nicht.

>Edit: Mir fällt jetzt erst auf dass dies nicht die Schaltung ist die ich
>aufgebaut habe,

AUA!

> wobei diese in der Simulation besser funktioniert als
>meine Orginale. Bei der aufgebauten Schaltung sind die Transistoren Q4
>und Q3 gespiegelt, heißt Kollektor und Emitter sind vertauscht.

Was schon mal keine gute Idee ist! Denn dann geht deine Stromverstärkung 
in den Keller!

von Pastor Braune (Gast)


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so oder so ..

von Pastor Braune (Gast)


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nu hab ich die Website wiedergefunden
http://wilf.solarbotics.net/PSHbridge/PSHbridge.html

von Georg G. (df2au)


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Eine mutige Schaltung... was begrenzt die Basisströme der Brücke?

von Sören K. (foxalem)


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Falk Brunner schrieb:
>>Edit: Mir fällt jetzt erst auf dass dies nicht die Schaltung ist die ich
>>aufgebaut habe,
>
> AUA!

Ich sollte mir mehr Zeit nehmen zum Antworten.
Ich nehme meine Aussage zurück und behaupte das gegenteil. Meine 
aufgebaute Schaltung entspricht der Abbildung, ich hab nur gestern an 
der Simulation rumgespielt, die änderung verworfen und war gerade der 
Meinung ich hätte den Mist von gestern hier hochgeladen. Entschuldigung 
:)

Danke für die Verbesserungen, werden sofort in die Tat umgesetzt.

von Falk B. (falk)


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@  Georg G. (df2au)

>Eine mutige Schaltung... was begrenzt die Basisströme der Brücke?

Die Last. Es ist eine Kollektorschaltung.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Kollektorschaltung_.28Emitterfolger.29

Es hat keiner behauptet, damit eine absolut robuste, gegen Kurzschluss 
geschützte H-Brücke geschaffen zu haben. Aber für einen einfachen Test 
reicht es.

von Georg G. (df2au)


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Falk Brunner schrieb:
> Die Last. Es ist eine Kollektorschaltung.

Einer von uns beiden hat einen Sehfehler. Der Strom fließt mehr oder 
weniger ungebremst über die BE Strecken der Brücke und den Treiber.

von Falk B. (falk)


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@  Georg G. (df2au)

>Falk Brunner schrieb:
>> Die Last. Es ist eine Kollektorschaltung.

>Einer von uns beiden hat einen Sehfehler.

Wir reden aneinander vorbei.

> Der Strom fließt mehr oder
> weniger ungebremst über die BE Strecken der Brücke und den Treiber.

Du meinst diese Schaltung.

Beitrag "Re: H-Brücke mit BC548"

Stimmt, der Widerstand gehört zwischen Emitter der Treiber und Basis der 
Low Side Transistoren.

Ich rede von "meiner" Schaltung.

Beitrag "Re: H-Brücke mit BC548"

Dort sind nur NPNs drin.

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


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Sören Kleer schrieb:
> Ich habe einen Schrittmotor mit 10V / max. 375mA / ~24
> Schritten/Umdrehung,
> ein paar BC548er

Da passt was nicht - einen BC548 mit 375 mA zu belasten, ist jenseits 
seiner Möglichkeiten, er kann maximal 100mA.
Nimm BC337 (max. 800 mA) oder BC639 (1,5A peak).

von Sören K. (foxalem)


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Matthias Sch. schrieb:
> Sören Kleer schrieb:
>> Ich habe einen Schrittmotor mit 10V / max. 375mA / ~24
>> Schritten/Umdrehung,
>> ein paar BC548er
>
> Da passt was nicht - einen BC548 mit 375 mA zu belasten, ist jenseits
> seiner Möglichkeiten, er kann maximal 100mA.
> Nimm BC337 (max. 800 mA) oder BC639 (1,5A peak).

Jap ich weiß, weiter unten habe ich das erwähnt. Trotzdem danke für den 
Hinweis.

Er zuckt nu immerhin, danke soweit falk. Habe jetzt eine Strangspannung 
von +- 0,68V und einen Strangstrom von +-20mA.

Soweit so gut. Als Dioden habe ich (Schande über mein Haupt) kurzerhand 
ein paar LED´s genommen, da ich keine anderen Dioden zzt zur Hand habe.

Wie gesagt zuckt er allerdings nur ein bisschen hin und her, liegt das 
nun an der geringen Spannung, sodass er nicht anlaufen kann oder woran? 
Ich habe den Code von meinem uC nun mehrere male überprüft aber finde 
dort keinen Fehler.
Ich habe die Steuersignale in einem Abstand von 1,5s zum Messen benutzt 
und wollte mit ~0,03s Abstand den Motor laufen lassen, beide male nur 
ein bisschen gezucke.

Lg

von Sören K. (foxalem)


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Anscheinend hab ich mir bei früheren Versuchen ein, zwei Transistoren 
zerschossen. Beim messen der Spannungen zwischen Kollektor und Emitter 
habe ich bei einigen 0V und 5V gemessen, bei anderen 5V und 3,5V.
Ausserdem habe ich beim ertasten der Welle gemerkt, dass ein Schritt 
überschritten wird. Dass dann die Welle nicht durchgehen dreht scheint 
mir klar ;)

Nun hätte ich gerne noch eine Empfehlung, da ich den Motor auch gerne 
unter Volllast betreiben würde, wie ich ihn Beschalten sollte. (Wie 
gehabt, 10V, max. 375mA)
Hinweise genügen mir, googlen kann ich :)

Lg

von Matthias L. (Gast)


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Ich bin nachwievor der Meinung, du solltest erstmal Schaltungen aufbauen 
und simulieren, welche nur einen Transistor hat.

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


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Sören Kleer schrieb:
> Nun hätte ich gerne noch eine Empfehlung, da ich den Motor auch gerne
> unter Volllast betreiben würde, wie ich ihn Beschalten sollte. (Wie
> gehabt, 10V, max. 375mA)

Ich hatte weiter oben schon mal passende Transistortypen gepostet, kann 
dir aber nur empfehlen, einen bewährten Motorbaustein wie z.B. den L293 
zu nehmen. Millionenfach in hunderten von Videorecordern bewährt und 
extrem leicht direkt vom MC anzusteuern - so kannst du dich aufs 
wesentliche konzentrieren.
Ausserdem solltest du jetzt mal anfangen, den Motor von Störspitzen zu 
befreien, indem du mit Cs abblockst, z.B. 10n - 47n über den Motor legen 
und von jedem Motorpol noch nach Masse. Idealerweise legst du in die 
Motorleitungen auch noch kleine Drosseln, z.B. 100uH - 220uH. Diese 
müssen den Motorstom vertragen, also keine ganz winzigen SMD Drosseln 
nehmen.

von Sören K. (foxalem)


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Moin Lippy,
ja das hab ich auch vor. Ich steh ehrlich gesagt mit den Transistoren 
ein bisschen auf Kriegsfuß. Ich mach gerade eine weiterbildung zum 
Elektrotechniker und habe dort das erste mal mehr damit zu tun. Ich bin 
schon froh, dass ich mitlerweile ein paar Widerstände für den Transistor 
berechnen kann.
Ich werde mich definitiv noch weiter damit beschäftigen, damit ich nicht 
ständig solche anfragen wie diese hier stellen muss ;)

Ich bin gerade dabei die Useless-Maschine mit 8 Schaltern nach zu bauen 
(wen es interessiert, einfach mal auf einem Videoportal nachgucken). 
Dafür brauch ich eben den Motor, damit er mir einen Führungsschlitten 
antreibt, den ich aus einem Scanner ausgebaut habe.
Nun möcht ich nur einmal vorrankommen, da ich nicht weiter machen kann 
ohne den Motor.

Ich denke dafür werde ich mir dann einen L298 zur Hand nehmen und diesen 
mit meinem uC ansteuern. (in der Hoffnung, der Motor hat genug Power)

Das mit den Störspitzen werde ich mir mal genauer ansehen. Die Cs zum 
"abblocken" sind mir klar, allerdings frag ich mich gerade was die 
Drosseln bewirken sollen ;)

Lg

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