Hi,
Ich möchte gerne eine Strombegrenzung für einen 20A 24V DC Motor
bauen. Die Ansteuerung erfolgt per PWM. Ich habe da mal was
zusammengebaut, dass ich an einem 12V 2A Motor erfolgreich getestet habe
und möchte das Konzept nun für meinen 20A 24V Motor übernehmen.
Normalerweise verwendet man ja noch eine Hysterese um der Instabilität
entgegenzuwirken, die Induktivität ist ja bereits vom Motor groß genug
gegeben. Bei meinem kleinen Motor hatte ich keine Stabilitätsprobleme,
könnte das aber evtl. bei einem grösseren Motor auftreten?
Gruss DrElko
@ DrElko (Gast)
>Ich möchte gerne eine Strombegrenzung für einen 20A 24V DC Motor
So nicht.
>bauen. Die Ansteuerung erfolgt per PWM.
Schon mal gut.
>Ich habe da mal was>zusammengebaut, dass ich an einem 12V 2A Motor erfolgreich getestet habe>und möchte das Konzept nun für meinen 20A 24V Motor übernehmen.
Besser nicht.
>könnte das aber evtl. bei einem grösseren Motor auftreten?
Mach es richtig. Nimm einen richtigen Komparator, um bei Überstrom den
PWM.Zyklus zu unterbrechen. Für Schrittmotoren nimmt man einen L297, für
DC-Motoren gibt es ähnliche ICs, hab aber im Moment keinen parat.
Das was du machst ist schlecht, denn du treibst den MOSFET in den
Linearbetrieb. Ganz schlechte Idee. Ausserdem ist dein Tiefpass arg
niederfrequent. 22us Zeitkonstante sind viel zuviel! Die muss eher bei
1-10% der PWM-Periode liegen.
DrElko schrieb:> Stabilitätsprobleme
Dein MOSFET wird nicht stabil genug sein, die 240 Watt zu verheizen.
Vergiss den Ansatz, den MOSEFT in die lineare Region runterzubremsen.
Beende den PWM Zyklus sofort (in unter 1us), wenn der Strom zu hoch
wird.
Ok, danke dir. Dazu muss ich aber dann einen digitalen Regler entwerfen
oder wie würdest du das implementieren? Wenn nun der Motor blockiert
nehme ich ja mein PWM zurück, doch irgendwann (wenn der Motor wieder
normal läuft) muss ich ja das PWM Signal wieder erhöhen. Wäre ein
Schmitt Trigger evtl. die Lösung? Das PWM Signal zurück nehmen um auf
die 20A zu begrenzen, dann wenn z.B der Strom unter 15A fällt die
Blockierung wieder aufheben?
Gruss DrElko
> Das PWM Signal zurück nehmen um auf die 20A zu> begrenzen, dann wenn z.B der Strom unter 15A fällt die> Blockierung wieder aufheben?
Wenn du das PWM Signal abschaltest, fließt gar kein Strom mehr. Ob die
Blockierung noch vorhanden ist, kannst du so nicht erfahren.
Ich halte es auch nicht für eine gute Idee, sofort zu unterbrechen.
Motoren vertragen kurzzeitig ein vielfaches ihres Nennstroms. Und beim
Anlaufen ist das ganz normal.
Falls es darum geht, den Motor vor Überhitzung zu schützen, dann mach
das so: Miss den Strom fortlaufend über den Shunt mit einem ADC. Wenn
der Strom länger als 2 oder 3 Sekunden über dem maximalwert liegt, dann
schalte den Motor für 10 Sekunden ab.
Versuche es dann nochmal. Wenn nach mehreren Wiederholversuchen der
Strom mehrfach zu hoch wird, dann schalte dauerhaft ab.
Du brauchst keinen digitalen Regler, du brauchst ein simples MonoFlop.
Das Überstromsignal triggert es und schaltet damit den MOSFET einige
Zeit aus.
Natürlich ist es besonders schön, wenn das Teil bereits einen
empfindlichen Komparatoreingang niedriger Spannung hat, damit es direkt
am shunt messen kann, und genau Ausgangsleistung um gleich den MOSFET zu
schalten.
MIC5020 oder IR2121 oder wenn man PWM-Erzeugung gleich mitmachen will
UC3843, TL497, man muss sie ja nicht benutzen um eine Spannung zu
regeln.
Stefan Us schrieb:> Ich halte es auch nicht für eine gute Idee, sofort zu unterbrechen.> Motoren vertragen kurzzeitig ein vielfaches ihres Nennstroms
Aber MOSFETs nicht. Herr wirf Hirn.
@ DrElko (Gast)
>Ok, danke dir. Dazu muss ich aber dann einen digitalen Regler entwerfen
Nein!
>oder wie würdest du das implementieren?
Mal lesen was die Leute so schreiben?
>Wenn nun der Motor blockiert>nehme ich ja mein PWM zurück,
Du nicht, der Regler.
> doch irgendwann (wenn der Motor wieder>normal läuft) muss ich ja das PWM Signal wieder erhöhen. Wäre ein>Schmitt Trigger evtl. die Lösung? Das PWM Signal zurück nehmen um auf>die 20A zu begrenzen, dann wenn z.B der Strom unter 15A fällt die>Blockierung wieder aufheben?
Genau das machen die genannten ICs.
@ Stefan Us (stefanus)
>Wenn du das PWM Signal abschaltest, fließt gar kein Strom mehr.
Doch, nämlich die Restenergie der Motorwicklungen!
> Ob die>Blockierung noch vorhanden ist, kannst du so nicht erfahren.
Muss er in der Form auch nicht.
>Ich halte es auch nicht für eine gute Idee, sofort zu unterbrechen.
Der Rest der Welt tut das.
>Motoren vertragen kurzzeitig ein vielfaches ihres Nennstroms.
Die MOSFETs meistens nicht, erst recht nicht, wenn schon die Nennströme
dreistellig werden.
>Falls es darum geht, den Motor vor Überhitzung zu schützen,
Nö, die Endstufe vor dem Abrauchen und die Stromversorgung vor dem
Einbrechen.
> dann mach>das so: Miss den Strom fortlaufend über den Shunt mit einem ADC. Wenn>der Strom länger als 2 oder 3 Sekunden über dem maximalwert liegt, dann>schalte den Motor für 10 Sekunden ab.
[ ] Du weißt, worum es geht.
Danke, dann nehme ich den IR2121. Die Treshold Spannung ist 230mV und um
bei 17.9A abzuschalten muss ich also einen 0.0128 Ohm Shunt haben. Dann
könnte ich z.B 8xHochlastwiderstand 2W a 0.1 Ohm parallel nehmen? Habe
bei Reichelt keinen Hochlastwiderstand unter 0.1 Ohm gefunden, daher
müssen es wohl 8 Stück a 0.1 ohm sein.
Gruss DrElko
>> Ich halte es auch nicht für eine gute Idee, sofort zu unterbrechen.>> Motoren vertragen kurzzeitig ein vielfaches ihres Nennstroms> Aber MOSFETs nicht. Herr wirf Hirn.
Kommt auf deren Auslegung an. Wenn der Motor 1A Nennstrom hat, würde ich
in diesem Fall die ganze Schaltung so auslegen, dass sie ein vielfaches
davon verträgt. Zum Beispiel 3A oder gar 10A - je nach Anwendungsfall.
Ich kenne konkrete reale Anwendungen, die so aufgebaut sind.
Ich kenne keine Einzige Anwendung, bei der Motor und Steuerung nur für
den Nennstrom ausgelegt sind. Aber das mag an zu wenig Praxiserfahrung
liegen. Sinnvolle Fälle, wo das so ist, kann ich mir durchaus
vorstellen.
@DrElko:
Möchtest du den Motor beim Anlaufen und/oder bei kurzzeitigen Blockaden
oberhalb seiner Nennleistung betrieben?
Stefan Us schrieb:> Kommt auf deren Auslegung an. Wenn der Motor 1A Nennstrom hat,
Er schrieb bereits, dass er einen 20A Motor hat und einen 12A MOSFET, da
braucht er eine Strombegrenzung zum Schutz des MOSFET.
Dein hätte könnte wäre Ausflüchtekrams aus dem Kindergarten ist fehl am
Platze.
Unklar ist allerdings, warum Herr Doktor so unpassende Bauteile nimmt,
er hat seinen Doktor wohl in der Tombola gewonnen oder betreibt
Titelmissbrauch. Ja, solche Leute fallen schon in Sekunden peinlich auf.
@ Stefan Us (stefanus)
>> Aber MOSFETs nicht. Herr wirf Hirn.>Kommt auf deren Auslegung an. Wenn der Motor 1A Nennstrom hat, würde ich>in diesem Fall die ganze Schaltung so auslegen, dass sie ein vielfaches>davon verträgt. Zum Beispiel 3A oder gar 10A - je nach Anwendungsfall.>Ich kenne konkrete reale Anwendungen, die so aufgebaut sind.
Von Fricklern mit genauso wenig Ahnung wie du.
>Ich kenne keine Einzige Anwendung, bei der Motor und Steuerung nur für>den Nennstrom ausgelegt sind.
Was nochmals gegen dich spricht. Und ob es Nennstrom oder 200% sind ist
egal, das Grundprinzip der elektronischen Strombergrenzung bleibt
gleich!
current_limiter.png
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