Nachdem ich mich hier eingelesen habe: https://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM hätte ich noch einige Fragen. Da wo "MOSFET-Treiber" steht, würde ich einen nichtinvertierenden Schmitt-Trigger am Ausgang mit dem Eingang eines Integrators verbinden für eine Konstantstromaufladung und die Spannung da abgreifen und zu einem Komparator führen. Die Vergleichsspannung des Komparators könnte ich mit einem Poti realisieren, der an die positive und negative Versorgungsspannung angeschlossen ist. Der Komparator wird nun mit der Frequenz des Dreiecksignals (Konstantstromaufladung) jeweils ins negative oder ins positive aussteuern, was doch eigentlich schon einem "Schalterbetrieb" entspricht. Wieso brauch ich dann einen MOSFET? Edit: Die Frage zum Motor hat sich geklärt, kann das Bild aber nicht mehr entfernen.
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Hallo, Was sagt denn die Stromaufnahme deines Motors? Wie willst du denn aus einem kleinen Komperator einen "großen" Strom ziehen? Zudem hat ein Mosfet mit niedrigem R(on) geringe(re) Schaltverluste. Vergiss nicht die Freilaufdiode am Motor (sicher ist sicher).
Hallo Nico, ich dachte es reicht, wenn der Motor den Strom nur von der Versorgungsspannung zieht, funktioniert das nicht? Ja, an die Freilaufdiode hab ich gedacht. Eine Kapazität noch parallel schalten um Überschwingungen zu glätten ist auch richtig? Hier ist das Datenblatt des Motors http://www.pollin.de/shop/downloads/D310631D.PDF Mit diesen Diagrammen haben wir an der FH noch nie gearbeitet ... der maximale Strom geht aber scheinbar bis 4A.
Das ist doch einer der Pollin-Johnson-Motoren, richtig? Die Dinger sind für die Baugröße sehr niederohmig, also da sollte rund um den Mosfet alles stimmen. Je nach Typ haben diese Motoren Anlaufströme von schnell mal 100A. Rauchzeichen sind da bei ersten Motorsteuerungs-Gehversuchen schnell vorprogrammiert. Nimm lieber erstmal einen 5W-Motor oder so. Den ansteuern, Oszi dran, und du lernst viel mehr als wenn es gleich immer nur knallt.
Ok, meine Frage kam zu spät, hat sich bei der geringen Motorleistung natürlich erledigt.
Nico B. schrieb: > Vergiss nicht die Freilaufdiode am Motor (sicher ist sicher). Bei Steuerung von Motoren mit PWM hat die Freilaufdiode nichts mit Sicherheit zu tun, sondern ist gemäß ihres Namens für den Freilauf des Motors in den Pulspausen unbedingt nötig.
Danke, leider hab ich gerade keinen Oszi. Wie kann ich sicher gehen, dass es "langsam" vor sich geht? Und die Funktion des Mosfets versteh ich immer noch nicht ...
Ohne Oszi ist es einfach schlecht, da stochert man nur im Dunkeln. Kannst mit dem 10W-Motor lt. Datenblatt anfangen, und einfach nur nach geringster Erwärmung gehen. Der Motor oben im Bild ist ja eher so eine der 200-500W-Varianten...(natürlich sind das alles keine Dauerleistungen, sondern nur die maximale Abgabeleistung bei schon extrem schlechtem Wirkungsgrad).
Harald W. schrieb: > Nico B. schrieb: > >> Vergiss nicht die Freilaufdiode am Motor (sicher ist sicher). > > Bei Steuerung von Motoren mit PWM hat die Freilaufdiode nichts > mit Sicherheit zu tun, sondern ist gemäß ihres Namens für den > Freilauf des Motors in den Pulspausen unbedingt nötig. Entschuldige das klang komisch. Das "sicher ist sicher" sollte eher meinem Kommentar gelten falls er noch nicht daran gedacht hat. Zu dem Motor. Ja wirklich viele Angaben sind das nicht. Es kann schon ein höherer Strom während des Anlaufens fließen. Bezüglich deiner Frage: Der Motor hat 12V d.h dein Komperator müsste 12V ausgeben, da sonst der Strom auch während der "High" Zeit in ihn abfließt. Der wird dir bei 700mA und höher um die Ohren fliegen. Der N-Kanal Fet (logic level) lässt im gesperrten Zustand keinen Strom fließen (jaja Leckströme etc). Wenn du ihn mit deinem Komperator durchschaltest kann der Strom von der Versorgung durch deinen Motor Richtung Masse fließen. Standard Emitterschaltung halt. Ich würde dir persönlich aber auch raten mit kleineren Motoren und geringeren Strömen zu arbeiten, weil das nicht ganz ungefährlich ist. MfG
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So hab ich mir das vorgestellt. Aber ich versteh nicht wieso der Komparator 12 V als HIGH ausgeben soll, wenn er doch einfach den MOSFET steuern soll. Soll der Ausgangspegel des Komparators nicht einfach den MOSFET durchsteuern?
@ Tamer M. (kaffee89) > P_20150709_222325.jpg >So hab ich mir das vorgestellt. >Aber ich versteh nicht wieso der Komparator 12 V als HIGH ausgeben soll, >wenn er doch einfach den MOSFET steuern soll. Soll der Ausgangspegel des >Komparators nicht einfach den MOSFET durchsteuern? Warum willst du das Fahrrad neu erfinden, mit viereckigen Rädern? Eine PWM-Generierung + Treiber findest du SOLIDE und fertig in vielen ICs. Z.B. hier. Beitrag "Re: PWM Regler mit Strombegrenzer"
Tamer M. schrieb: > So hab ich mir das vorgestellt. > Aber ich versteh nicht wieso der Komparator 12 V als HIGH ausgeben soll, > wenn er doch einfach den MOSFET steuern soll. Soll der Ausgangspegel des > Komparators nicht einfach den MOSFET durchsteuern? Du hattest gefragt wozu der Mosfet benötigt wird. Ich hab dir nur gesagt was passieren muss/kann/wird wenn du ihn weg lässt. Deine Schaltung ist gut, kann man machen. Achte darauf das der Komperator genug Strom liefern kann um die Gate Kapazität zu laden. Abe der Vorschlag von Falk Brunner ist am sinnvollsten, wenn du eine schnelle Lösung benötigst! MfG
Falk B. schrieb: > Warum willst du das Fahrrad neu erfinden, mit viereckigen Rädern? Eine > PWM-Generierung + Treiber findest du SOLIDE und fertig in vielen ICs. Grundschaltungen für PWM-Steuerung findet man auch in den DSE-FAQ.
Vielen Dank! Das Rad will ich nicht neu erfinden, nur verstehen :) Kommilitonen meinten zu mir, dass ich am Gate noch einen Widerstand nach Masse schalten soll. Wozu sollte der dienen?
Tamer M. schrieb: > Vielen Dank! Das Rad will ich nicht neu erfinden, nur verstehen :) > Kommilitonen meinten zu mir, dass ich am Gate noch einen Widerstand nach > Masse schalten soll. Wozu sollte der dienen? Der ist dafür da, wenn dein MCU oder sonst i-was einen hochohmigen Ausgang hat. Somit hat das Gate immer einen definierten Zustand (low). Die Stromaufnahme lässt sich nur über einen Serienwiderstand regulieren. Damit braucht die Gatekapazität länger um sich umzuladen. Edit: Nimm das Poti raus und setz einen festen Widerstand ein.
Du meinst das zweite Poti? Ja, das kann ich machen. Was das zweite Poti betriff: Da war ich mir selber unsicher. Kannst du mir diese Frequenzbegrenzung näher erläutern? Das ist genau das, was ich eigentlich mit dem zweiten Poti realisieren wollte, mir selber jedoch nicht wirklich sicher war.
Ja also das Poti über dem U_Pulse abfallen soll musst du durch einen normalen Widerstand ersetzen. Deine Frequenz ist fest, nur deine Pulsbweite stellst du über die Ref spannung ein. Was ich meine ist die Gate-Kapazität die geladen werden muss. Nur als Bsp.: Der IRLL024NPbF hat eine Gate Charge von max. 15,6nC und angenommen dein Komperator liefert 20mA I= Q / t t = Q / I = 15,6nC/ 10mA = 1,56 us D.h nach 1,56us schaltet der FET. Hast du jetzt eine PWm Frequenz von 10KHz (100us) entspricht das 1,56% deines Signals. Du kannst also keinen Duty Cycle von D= 1/100 erreichen (ist ja auch nicht schlimm). Das ist wie gesagt eine Beispielrechnung und wird vlt auf dein Beispiel garnicht zutreffen. Du solltest nur wissen auf was du eventuell achten musst.
Hallo Nico, ich versuch das alles mal zusammen zufassen: Durch mein Schmitt-Trigger und den Integrator (Konstantstromaufladung) lege ich die Frequenz fest I_C / C = dU/dt. Mit der Referenzspannung am Komparatoreingang kann ich die Pulsbreite am Ausgang variieren. Nun zum MOSFET: Das die Gate-Kapazität hier so eine große Rolle spielt, war mir gar nicht bewusst. Wenn der MOSFET wie in deinem Beispiel nun nach 1.56 us durchschaltet, mein HIGH Puls aber 2 us dauert, heißt das dann, dass alle Pulsbreiten unter 1.56 us meinen MOSFET nicht zum schalten bringen würden, da die Gate-Kapazität nicht vollständig aufgeladen werden kann? Der Schaltungsteil, zwischen Ausgang des Komparators und Gate, dient also dazu, der Pulsbreite eine Grenze zu setzen indem ich die Schaltzeit des MOSFETS variiere. Ist das so richtig?
0815 schrieb: > Je nach Typ haben diese Motoren Anlaufströme von schnell > mal 100A. Viel Fanta => viel Phantasie? Im Datenblatt werden < 5 A genannt. Und wer für diesen Motor eine Drehzahlregelung braucht, findet sie unter 'Projekte & Code'.
m.n. schrieb: > 0815 schrieb: >> Je nach Typ haben diese Motoren Anlaufströme von schnell >> mal 100A. > > Viel Fanta => viel Phantasie? Im Datenblatt werden < 5 A genannt. Erstmal den Thread lesen, er nannte das DB, während ich den Beitrag schrieb... Zur Phantasie...habe hier mehrere dieser 600W-Pollin-Motoren (ca. 100A Anlaufstrom). Und wenn ich die exakt so wie er in die Hand nehme, dann wirken selbst diese viel größeren Motoren keiner als sein Motor. Sprich, er scheint sehr kleine Hände zu haben. Und ich habe keine Maurerpranken...
Ich habe auch kleine Hände! Tolle Diskussion hier :P Könnte jemand auf meinen letzten Beitrag eingehen? Ist dort alles richtig erklärt?
Tamer M. schrieb: > Nun zum MOSFET: > > Das die Gate-Kapazität hier so eine große Rolle spielt, war mir gar > nicht bewusst. Wenn der MOSFET wie in deinem Beispiel nun nach 1.56 us > durchschaltet, mein HIGH Puls aber 2 us dauert, heißt das dann, dass > alle Pulsbreiten unter 1.56 us meinen MOSFET nicht zum schalten bringen > würden, da die Gate-Kapazität nicht vollständig aufgeladen werden kann? > > Der Schaltungsteil, zwischen Ausgang des Komparators und Gate, dient > also dazu, der Pulsbreite eine Grenze zu setzen indem ich die Schaltzeit > des MOSFETS variiere. Ist das so richtig? Zu 1.) Genau das heißt es, wobei die Gatekapazität eine Funktion von der Ugs(th) (Gate Source Schwellwertspannung) ist. Aber es gibt da noch mehrere parasitäre Effekte und die Millerkapazität die das alles ein wenig verkomplizieren. Vlt. kann das aber jmd. mit mehr Ahnung und Erfahrung erläutern, denn mich würde das auch interessieren (Links sind willkommen). Zu 2.) Nein der Schaltungsteil zwischen Komparator Ausgang und Gate Eingang dient als Schutz des Ausgangstreibers. Wenn du einen MCU hättest könnte es passieren das bei einer hohen PWM Frequenz mit geringer Impulsdauer der benötigte Momentanstrom sehr groß wird. Das könnte bei dauerhaften Betrieb den Ausgangstreiber zerstören (Verlustleistung etc). Du kannst dir also ausrechnen ob dein Treiber genügend Strom liefern kann bei gewählter PWM Frequenz + Duty Cycle (korrigiert mich wenn ich falsch liege). Ist der Strom zu hoch musst du Ihn durch einen Serienwiderstand zwischen Komp.-Ausgang und Gate Eingang begrenzen. Ein begrenzter Strom führt dann wiederum zu einer langsameren Aufladung, was deinen verfügbaren Duty-Cycle einschränkt.
Vielen Dank Nico! Ich denke, dass ich das nicht ohne ein Oszilloskop machen sollte. Mit Oszi kann ich alles viel besser verstehen.
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