Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltplan Fragen + Kontrolle


von Martin S. (sirnails)


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Guten Tag miteinander,

ich habe jetzt mal soweit den Entwurf für meinen 20A Motorsteller 
zusammen. Allerdings sind da noch ein paar Punkte, bei denen mir die 
Erfahrung fehlt.

Oben angehängt ist das Schaltbild. Einmal als ganzes sowie die drei 
Einzelteile.

Nun habe ich aber noch ein paar Fragen im Bezug auf die Schaltung: Der 
LT1158 hängt mit seiner Betriebsspannung laut App note direkt auf der 
Versorgungsspannung (wie auch der Motor). Allerdings ist mir das ein 
wenig spanisch, denn soweit wie ich das DB verstanden habe, wird das 
Gate des Lowside-Transistors mit 14,5V angesteuert. Ist das nicht ein 
wenig viel? Zumeist ist bei den dicken Fets bei 10V Gatespannung Schluss 
(maximal halten beide 20V aus). Ist es sinnvoll, die Spannung hier auf 
20V zu reduzieren? Oder macht das nichts aus?

Dann kannte ich current sensing Fets bis vor einer Woche noch gar nicht. 
"Harmonieren" der BUK7905 und der IRFP140 miteinander, oder sollte hier 
ein anderer Typ genommen werden?

Fällt euch sonst was auf?

Vielen dank, grüße M.S.

von Martin S. (sirnails)


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Apropos, ich habe total vergessen: Betriebsspannung ist 12V/24V mit 
maximal 14,7/29,4V (Bleisammler).

von ArnoR (Gast)


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R16 dürfte überflüssig sein, der OP1G1 ebenso; wenn es genau 1k 
Quellimpedanz für den ADC sein muss, dann R59/60 anpassen; die Schaltung 
OP1G2 ergibt für mich keinen Sinn, der würde 251-fach verstärken, nur 
was?

von Martin S. (sirnails)


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ArnoR schrieb:
> R16 dürfte überflüssig sein, der OP1G1 ebenso; wenn es genau 1k
> Quellimpedanz für den ADC sein muss, dann R59/60 anpassen; die Schaltung
> OP1G2 ergibt für mich keinen Sinn, der würde 251-fach verstärken, nur
> was?

Ach ja Entschuldigung, das ist in der Tat verwirrend, wenn man nicht 
weiß, was das soll.

Ich habe keine Ahnung, wie man es Eagle anders beibringen sollte, aber 
das ist eine als ~800µOhm ausgeführte Leiterbahn. Daran sollen dann bei 
20A Strom etwa 20mV abfallen. So genau brauche ich die Sache aber nicht 
zu nehmen, da der LM2904 ja bereits 1mV Offset-Spannung hat. Das ist ein 
grobes Schätzeisen, dass dann per Software noch etwas verbessert wird.

Die 1k Widerstände sind eigentlich nicht zur Impedanzanpassung gedacht. 
Die 5,1V Z-Diode soll bei Überspannung durchschlagen und der 1k 
Widerstand den Strom begrenzen. Mehr als AREF mag der Mega8 ja nicht am 
Eingang.

von amateur (Gast)


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Ich würde mir ja Deine Schaltpläne mal anschauen, aber fast ein MByte 
ist wohl der totale Overkill.
Bring sie in ein vernünftiges Format, und Du wirst bestimmt mehr 
Rückmeldungen erhalten.

von ArnoR (Gast)


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> Die 1k Widerstände sind eigentlich nicht zur Impedanzanpassung gedacht.
> Die 5,1V Z-Diode soll bei Überspannung durchschlagen und der 1k
> Widerstand den Strom begrenzen. Mehr als AREF mag der Mega8 ja nicht am
> Eingang.

Müsste an den ARef des Mega8 dann nicht 5V? Wenn du mit einer 5V1-ZDiode 
und 1K Quellimpedanz die Spannung begrenzen willst, dann wirst du schon 
etwas unterhalb der 5V Probleme bekommen, die ZDiode begrenzt nicht sehr 
scharf und toleriert auch etwas 5% oder 10% je nach Typ.

von Martin S. (sirnails)


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Gut. Dann müsste man hier eventuell den Spannungsteiler ein wenig 
anpassen und mit der Z-Spannung nach unten gehen. Danke für den Hinweis.

von MaWin (Gast)


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> wird das Gate des Lowside-Transistors mit 14,5V angesteuert.
> Ist das nicht ein wenig viel? Zumeist ist bei den dicken Fets
> bei 10V Gatespannung Schluss

Nein.

> (maximal halten beide 20V aus).

Eben.

> Dann kannte ich current sensing Fets bis vor einer Woche noch gar nicht.

Vergiss sie auch wieder, sie funktionieren im Schaltbetrieb nicht, wie 
soll auch bei 0.1V Spannungsabfall im FET genug für den shunt übrig 
bleiben ? Nimm normale FETs und dicke Shunts.

Vergiss deinen ATmega8, nimm einen ATmega16 und du hast genügend Pins um 
die haufenweise Zusatz-ICs einfach weglöschen zu können.

ADC0 finde ich merkwürdig, ADC1 soll wohl die Akkuspannung messen, dann 
bitte vor der Diode, und hochohmiger mit einem kleinen C vor dem OpAMp 
Eingang.

5V1 Z-Dioden begrenzen nicht genau bei 5V1, nimm lieber Rail-To-Rail 
OpAmps die du mit 5V versorgst, oder geh direkt in einen A/D-Eingang.

von sfgbq3gh (Gast)


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"Ich habe keine Ahnung, wie man es Eagle anders beibringen sollte, aber
das ist eine als ~800µOhm ausgeführte Leiterbahn."


Du legst einen Widerstand an und verpasst ihm das passende Footprint (= 
Layout), genau so, wie Du das mit einem Net-Tie machen würdest.

von Martin S. (sirnails)


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MaWin schrieb:
>> wird das Gate des Lowside-Transistors mit 14,5V angesteuert.
>> Ist das nicht ein wenig viel? Zumeist ist bei den dicken Fets
>> bei 10V Gatespannung Schluss
>
> Nein.
>
>> (maximal halten beide 20V aus).
>
> Eben.
>
>> Dann kannte ich current sensing Fets bis vor einer Woche noch gar nicht.
>
> Vergiss sie auch wieder, sie funktionieren im Schaltbetrieb nicht, wie
> soll auch bei 0.1V Spannungsabfall im FET genug für den shunt übrig
> bleiben ? Nimm normale FETs und dicke Shunts.

Laut DB erzeugt der FET am Kelvin-Ausgang einen Strom, der etwa 
1/500stel des IDS entspricht. Die Schaltung ist aus dem Datenblatt 
übernommen.

> Vergiss deinen ATmega8, nimm einen ATmega16 und du hast genügend Pins um
> die haufenweise Zusatz-ICs einfach weglöschen zu können.

Ja, ich fürchte fast, dass das die beste Möglichkeit ist. Einlagig sind 
die obigen Siebensegmente nicht an einen 7447 anzuschließen. Es wird 
wohl darauf hinauslaufen, dass ich den einen Mega32, den ich noch als 
DIL übrig habe, verwenden werde. Interessant ist der 7447 nur gewesen, 
weil er halt 20mA treiben kann. Selbst bei 10mA Strom pro Segment bin 
ich aber dann im schlimmsten Fall schon bei 270mA nur für drei Segmente. 
OLED war mir noch eine kurze überlegung wert, aber da sind die 
bezahlbaren Teile ja gerade so groß wie ein Stecknadelkopf.

So wirklich gefallen tut mir das alles nicht.

Gibt es heute nicht bessere Treiber für 7-Segmente mit 5V Pegel? Die 
Dinger sind ja nach wie vor nicht überholt.

> ADC0 finde ich merkwürdig,

Wie gesagt die Messung des Eingangsstromes.

> ADC1 soll wohl die Akkuspannung messen, dann
> bitte vor der Diode,

Die Diode ist als Verpolungsschutz gedacht. Wenn ich den OPV davor 
hänge, dann geht mir doch der Sinn der Diode verloren?!

> und hochohmiger mit einem kleinen C vor dem OpAMp
> Eingang.

Meinst Du wegen der Belastung der Spannung? Das Teil hängt an einem 24V 
55Ah Bleisammler.

> 5V1 Z-Dioden begrenzen nicht genau bei 5V1, nimm lieber Rail-To-Rail
> OpAmps die du mit 5V versorgst, oder geh direkt in einen A/D-Eingang.

Ich möchte lediglich die maximal möglichen knappen 30V mit 0,5V 
Genauigkeit auflösen. Minimal werden es 7V sein. Von daher könnte ich 
den Spannungsteiler auch auf 2,5V auslegen. Der OPV ist halt billig und 
mit 1mV Offsetspannung nicht gerade der Hit, aber auch schon besser als 
viele anderen.

sfgbq3gh schrieb:
> Du legst einen Widerstand an und verpasst ihm das passende Footprint (=
> Layout), genau so, wie Du das mit einem Net-Tie machen würdest.

Nee, das wäre viel zu einfach! Da hätte ich ja auch von selbst drauf 
kommen können.

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