Hallo, ich bin dabei mir einen Slotcar Regler zu bauen. Der Motor ist an einem L293D angeschlossen. Dieser bekommt über einen yC ein PWM Signal zum Regeln der Geschwindigkeit. Die Spannungen, die wir fahren sind 10V, 10.5V, 11V, 11.5V, 17V und 18V. Die verschiedenen Spannungen sind vorgegeben durch die einzelnen Reglements. Die Ströme die dabei fließen, sind in der Spitze 4A. Die Steuerung an sich funktioniert und ist zur Zeit auf einem Steckbrett aufgebaut. Bevor ich den Regler jetzt fertig aufbaue, wollte ich den L293D durch eine diskrete Halb-Brücke austauschen. Ich habe auch eine Schaltung hier auf diesen Seiten gefunden: https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Motor_PWM2_real.gif 1.) Kann ich die Schaltung so verwenden und statt der IRFZ44 den IRL3205 in Verbindung mit dem IR2184 verwenden? 2.) Kann ich als Vcc des IR2184 auch 5V verwenden? D.h. die gleiche Spannungsquelle, die ich auch für den yC verwende? Oder müssen es zwindgend 12V sein? 3.) Kann ich die PWM Ausgänge des yC direkt an den IR2184 anschließen oder sollte ich besser einen Optokoppler dazwischen hängen? Vielen Dank bereits im Voraus für eure Antworten. Gruß Kai
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@ Kai W. (kaijoe) >https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Mot... Hmm. >1.) Kann ich die Schaltung so verwenden und statt der IRFZ44 den IRL3205 >in Verbindung mit dem IR2184 verwenden? Ja. >2.) Kann ich als Vcc des IR2184 auch 5V verwenden? Nein, die brauchen je nach Typ min. 10-12V, schau ins Datenblatt. >3.) Kann ich die PWM Ausgänge des yC direkt an den IR2184 anschließen Ja. >oder sollte ich besser einen Optokoppler dazwischen hängen? NEIN! Bei 4A Spitze lohnt sich so eine diskrete H-Brücke kaum. Der L6203 oder L6201 oder eine modernere Version mit weniger R_DS_ON sind da deutlich kleiner und einfacher anzuwenden.
Falk B. schrieb: > Bei 4A Spitze lohnt sich so eine diskrete H-Brücke kaum. > Der L6203 oder L6201 ... Er kann mit dem Spannungsverlust so eine Brücke nicht leben.
Falk B. schrieb: > @ Kai W. (kaijoe) > > >>https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Mot... > > Hmm. > Sorry, hier der richtige Link zu der Schaltung: https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Motor_PWM2_real.gif Auf dies Schaltung bezogen sich meine Fragen. Stimmen Deine Antworten dann noch? > Bei 4A Spitze lohnt sich so eine diskrete H-Brücke kaum. Der L6203 oder > L6201 oder eine modernere Version mit weniger R_DS_ON sind da deutlich > kleiner und einfacher anzuwenden. Gestern hat man mir von dem L6203 in einem anderen Beitrag hier im Forum von dem L6203 abgeraten wegen des Spannungsverlustes abgeraten. Was wäre denn eine modernere Version mit weniger R_DS_ON?
Falk B. schrieb: > @ Kai W. (kaijoe) > > >>2.) Kann ich als Vcc des IR2184 auch 5V verwenden? > > Nein, die brauchen je nach Typ min. 10-12V, schau ins Datenblatt. > Ok. Kann ich dann die Spannung, die an der Bahn anliegt, sowohl als Versorgungsspannung des IR2184 als auch als Spannung verwenden, die an den FETs anliegen? Oder müssen das getrennte Spannungsversorgungen sein?
Michael B. schrieb: > Falk B. schrieb: >> Bei 4A Spitze lohnt sich so eine diskrete H-Brücke kaum. >> Der L6203 oder L6201 ... > > Er kann mit dem Spannungsverlust so eine Brücke nicht leben. Ich hoffe ich habe mich nicht falsch verhalten, indem ich einen neuen Thread eröffnet habe wegen der Halbbrücke.
Kai W. schrieb: > Ok. Kann ich dann die Spannung, die an der Bahn anliegt, sowohl als > Versorgungsspannung des IR2184 als auch als Spannung verwenden, die an > den FETs anliegen? Oder müssen das getrennte Spannungsversorgungen sein? Solange du im Rahmen des erlaubten Bereiches der Vcc für den IR2184 bleibst, geht das. Beim IR2184 ist das der Bereich von 10 - 20 V. Beachte allerdings, das auch etwaige Spitzen auf der Versorgung die 25V der Absolute Maximum Ratings nicht übersteigen dürfen.
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@ Kai W. (kaijoe) >Sorry, hier der richtige Link zu der Schaltung: >https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Mot... Das ist die gleiche Schaltung. >Auf dies Schaltung bezogen sich meine Fragen. Stimmen Deine Antworten >dann noch? Ja. >> Bei 4A Spitze lohnt sich so eine diskrete H-Brücke kaum. Der L6203 oder >> L6201 oder eine modernere Version mit weniger R_DS_ON sind da deutlich >> kleiner und einfacher anzuwenden. >Gestern hat man mir von dem L6203 in einem anderen Beitrag hier im Forum >von dem L6203 abgeraten wegen des Spannungsverlustes abgeraten. Naja, 4A an 2x 0,5 Ohm macht halt 4V Verlust, das ist schon einiges! > Was wäre denn eine modernere Version mit weniger R_DS_ON? Siehe H-Brücken Übersicht. Es gibt aber noch deutlich mehr. Der Nachteil dieser MOSFET-Treiber mit Bootstrap-Schaltung ist, dass man nicht dauerhaft HIGH schalten kann, man ist auf 99,x% begrenzt.
Matthias S. schrieb: > Kai W. schrieb: >> Ok. Kann ich dann die Spannung, die an der Bahn anliegt, sowohl als >> Versorgungsspannung des IR2184 als auch als Spannung verwenden, die an >> den FETs anliegen? Oder müssen das getrennte Spannungsversorgungen sein? > > Solange du im Rahmen des erlaubten Bereiches der Vcc für den IR2184 > bleibst, geht das. Beim IR2184 ist das der Bereich von 10 - 20 V. > Beachte allerdings, das auch etwaige Spitzen auf der Versorgung die 25V > der Absolute Maximum Ratings nicht übersteigen dürfen. Ok. Danke für den Tip und für Deine Hilfe.
Falk B. schrieb: > @ Kai W. (kaijoe) > > >>Sorry, hier der richtige Link zu der Schaltung: >>https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Mot... > > Das ist die gleiche Schaltung. > Ich habe den Link nochmal angehängt, weil du im ersten Post mit Hmm auf die Schaltung geantwortet hast und ich den Link bei mir selbst nicht mehr öffnen konnte. >>> Bei 4A Spitze lohnt sich so eine diskrete H-Brücke kaum. Der L6203 oder >>> L6201 oder eine modernere Version mit weniger R_DS_ON sind da deutlich >>> kleiner und einfacher anzuwenden. > >>Gestern hat man mir von dem L6203 in einem anderen Beitrag hier im Forum >>von dem L6203 abgeraten wegen des Spannungsverlustes abgeraten. > > Naja, 4A an 2x 0,5 Ohm macht halt 4V Verlust, das ist schon einiges! > Das ist definitiv zu viel. Selbst wenn ich bei anderen Klassen einen niedrigeren Strom habe, von z.B. 1A sind das schon 1V Verlust. 1V weniger Spannung als meine Kontrahenten, da brauche ich erst garnicht antreten. >> Was wäre denn eine modernere Version mit weniger R_DS_ON? > > Siehe H-Brücken Übersicht. Es gibt aber noch deutlich mehr. Da ist mir nicht klar wie ich herausfinden kann welche neue sind als andere. Der > Nachteil dieser MOSFET-Treiber mit Bootstrap-Schaltung ist, dass man > nicht dauerhaft HIGH schalten kann, man ist auf 99,x% begrenzt. Das ist eigentlich auch schon ein Ausschlusskriterium. Dann werde ich die im Link aufgeführte Schaltung aufbauen. Mit dem IRF3205. Vielen Dank für Deine Hilfe.
Also ich habe mir die Beschreibung der Schaltung nochmal durchgelesen. Ich weiß nicht wie das übersehen konnte. Aber Bremsen kann man mit der Schaltung nur für ganz kurze Zeit. Danach rollt der Motor aus. Ich kann den Motor zwar gegen Masse anschließen, sodass ich den Motor mit PWM gescheit bremsen könnte, allerdings habe ich dann kein Vollgas mehr. Also habe ich die Wahl zwischen Vollgas und kurzzeitiger Bremse oder Nicht Vollgas und dauerhafte Bremse, wenn ich diese Schaltung verwende. Kann ich die Schaltung so umbauen, dass ich sowohl Vollgas und dauerhafte Bremse realisieren kann? Oder ist der IR2184 dafür ungeeignet? Gibt es im Internet vielleicht verlässliche Links, in denen H-Brücken und Brückentreiber beschrieben werden und auf was es dabei ankommt. Für das was ich bisher mit Motoren realisiert habe, waren L293D und L298 N bisher immer ausrechend.
Angehängte Dateien:
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Charge_Pump_Bootstrap.png
2,8 KB
@ Kai W. (kaijoe) >> Nachteil dieser MOSFET-Treiber mit Bootstrap-Schaltung ist, dass man >> nicht dauerhaft HIGH schalten kann, man ist auf 99,x% begrenzt. >Das ist eigentlich auch schon ein Ausschlusskriterium. Warum? Wenn du die Schaltung wie im Schaltplan aufbaust, hängt dein Motor einseitig an VCC. D.h. bei PWM = 0% macht er volle Leistung, dauerhaft. Zum Bremsen muss man die Halbbrücke auf HIGH schalten. Das wird durch die Bootstrapversorgung auf 99,x% begrenzt. Aber das sollte kein Problem sein, wenn du halt nicht 100% bremsen kannst! Meistens willst du doch beschleunigen! Man kann aber auch das beheben. Dazu braucht man nur eine kleine Ladungspumpe, gebaut mit einem NE555 und 2 Dioden + 2 Kondensatoren. Siehe Anhang. ACHTUNG! Die Schaltung funktioniert nur bis ca. 15V VCC!!! Dann kann man beliebig von 0-100% PWM machen.
@ Kai W. (kaijoe) >Ich weiß nicht wie das übersehen konnte. Aber Bremsen kann man mit der >Schaltung nur für ganz kurze Zeit. Nein! Das Tastverhältnis ist beim Bremsen auf 99,x% begrenzt, das ist was anderes! Das Tastverhältnis bestimmt, wie stark du bremsen kannst, nicht wie lange!
Falk B. schrieb: > @ Kai W. (kaijoe) > > >>Ich weiß nicht wie das übersehen konnte. Aber Bremsen kann man mit der >>Schaltung nur für ganz kurze Zeit. > > Nein! Das Tastverhältnis ist beim Bremsen auf 99,x% begrenzt, das ist > was anderes! Das Tastverhältnis bestimmt, wie stark du bremsen kannst, > nicht wie lange! Ok. Ich dachte, weil in der Beschreibung der Schaltung (https://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM) folgende Satz steht: Zitat: "Ist Q1 dagegen dauerhaft aus, Q2 also an, bremst der Motor, bzw. er steht, so dass kein Strom durch die Mosfets fließt. Daher ist es auch nicht weiter schlimm, wenn Q2 nach einer kurzen Zeit wieder abschaltet. Das einzige was nicht möglich ist, ist ein dauerhaftes Bremsen des Motors mittels Q2, aber dies wird in der Praxis auch nur in den seltensten Fällen benötigt" Wie ist diese Aussage zu verstehen?
Falk B. schrieb: > @ Kai W. (kaijoe) > > >>> Nachteil dieser MOSFET-Treiber mit Bootstrap-Schaltung ist, dass man >>> nicht dauerhaft HIGH schalten kann, man ist auf 99,x% begrenzt. >>Das ist eigentlich auch schon ein Ausschlusskriterium. > > Warum? Wenn du die Schaltung wie im Schaltplan aufbaust, hängt dein > Motor einseitig an VCC. D.h. bei PWM = 0% macht er volle Leistung, > dauerhaft. Zum Bremsen muss man die Halbbrücke auf HIGH schalten. Das > wird durch die Bootstrapversorgung auf 99,x% begrenzt. Aber das sollte > kein Problem sein, wenn du halt nicht 100% bremsen kannst! Meistens > willst du doch beschleunigen! > > Man kann aber auch das beheben. Dazu braucht man nur eine kleine > Ladungspumpe, gebaut mit einem NE555 und 2 Dioden + 2 Kondensatoren. > > Siehe Anhang. ACHTUNG! Die Schaltung funktioniert nur bis ca. 15V VCC!!! > > Dann kann man beliebig von 0-100% PWM machen. Dann probiere ich es erstmal mit den 99,x% Bremskraft. Wenn das nicht reichen sollte, kann man dann mit einem einstellbaren DC/DC Wandler bei variabler Eingangsspannung (die verschiedenen Bahnspannungen), die Ausgangsspannung für den NE555 auf z.B. 10V einstellen?
Kai W. schrieb: > Wie ist diese Aussage zu verstehen? Q2 kann bei diesem Treiber IC nicht dauerhaft an sein. Man sollte allerdings Q2 gar nicht zum Bremsen verwenden, sondern um positive Versorgungsspannung zum Motor zu führen, also für Vollgas, den Motor also nach Messe legen und nicht nach plus. Durch das Verhalten des Treiber-IC kann man nicht 100% Vollgas geben, sondern nur 99.9%. Diese 0.1% interessieren niemanden. Auch beim Bremsen wäre es egal ob man 100% oder 99.9% bremst, aber bei 0 sollte der Motor aus sein und nicht knurrende Geräusche von sich geben. Daher besser den Motor parallel zu Q1 und mit Q1 bremsen. LTC1154 und MIC5011 können 100%, aber nicht zu schnelles PWM (oder benötigen die bootstrapped Schaltung des MIC5011). Allerdings ist mehr als 400Hz PWM bei Motoren eh nicht sinnvoll. Der LTC1154 kann sogar Strombegrenzung gegen Kurzschluss, aber die kostet 0.1V, ist also für dich auch nicht zu gebrauchen.
@ Kai W. (kaijoe)
>Wie ist diese Aussage zu verstehen?
So wie ich es beschrieben habe.
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Falk B. schrieb: > @ Kai W. (kaijoe) > >>Wie ist diese Aussage zu verstehen? > > So wie ich es beschrieben habe. Ok. Ich werde die Schaltung so bauen. Danke für Deine erneute Hilfe.
Michael B. schrieb: > Q2 kann bei diesem Treiber IC nicht dauerhaft an sein. > Man sollte allerdings Q2 gar nicht zum Bremsen verwenden, sondern um > positive Versorgungsspannung zum Motor zu führen, also für Vollgas, den > Motor also nach Messe legen und nicht nach plus. > Danke für den Hinweis.
Kai W. schrieb: > Michael B. schrieb: >> Q2 kann bei diesem Treiber IC nicht dauerhaft an sein. >> Man sollte allerdings Q2 gar nicht zum Bremsen verwenden, sondern um >> positive Versorgungsspannung zum Motor zu führen, also für Vollgas, den >> Motor also nach Messe legen und nicht nach plus. >> > Danke für den Hinweis. Das funktioniert aber nur wenn du auch Falks Schaltungsteil einbaust damit du auch 100% nutzen kannst!
Jörg E. schrieb: > Das funktioniert aber nur wenn du auch Falks Schaltungsteil einbaust > damit du auch 100% nutzen kannst! Es macht keinen Unterschied, ob der Motor 100% oder 99.9% Vollgas bekommt, aber es macht einen Unterschied, ob er im Stillstand brummt oder nicht.
Falk B. schrieb: > Siehe Anhang. ACHTUNG! Die Schaltung funktioniert nur bis ca. 15V VCC!!! Hallo, Entschuldigung bitte, dass ich den Thread noch einmal hervorhole, aber ich hatte jetzt erst Zeit die Schaltung aufzubauen. Zu aller erst habe ich sie ohne die NE555 Schaltung aufgebaut und den Motor über Q2 an V++ gehängt. Da war die Bremse quasi nicht vorhanden. Erst seit ich die Bootstrapschaltung mit dem NE555 aufgebaut und an VB des IR2184 angeschlossen habe, funktioniert die Bremse. Der Nachteil, die Schaltung mit dem NE555 geht nur bis 15V, da der NE555 nur maximal 15 Volt verträgt. Da wir aber auch Klassen mit 18 Volt fahren, würde ich gerne wissen ob ich den NE555 durch einen anderen Typ ersetzen oder die Schaltung so umbauen kann, dass der NE555 auch mit 18 Volt läuft? Vielen Dank und Gruß Kai
Zusätzlich zu der Frage mit dem NE555 habe ich noch 2 weitere Fragen, bezüglich der Bremse in Verbindung mit dem IR2184. Ich habe die Schaltung jetzt so aufgebaut, dass der Motor beim Bremsen über Q1 kurzgeschlossen wird. D.h., wenn an IN ein Low Signal anliegt wird Q1 leitend und Q2 sperrt, somit bremst der Motor. Durch ein PWM Signal an IN kann ich die Geschwindigkeit regeln. 1. Frage: Durch das an IN anliegende PWM Signal wird IN wechselseitig auf HIGH und LOW gesetzt. Bedeutet das jetzt, dass der Motor aktiv gebremst wird? Damit meine ich, wenn ich von Gas 100% auf Gas 70% zurückgehe, wird der Motor dann aktiv auf 70% herabgebremst? Müsste doch eigentlich so sein, oder? 2. Frage: Momentan habe ich die Bremse durch ein Poti regelbar gemacht. Dieses Poti habe ich zwischen Source und GND des Q1 geschaltet. Ich würde die Bremse aber auch gerne per PWM steuern. Besteht mit dem IR2184 überhaupt die Möglichkeit die Bremse mit einem PWM Signal zu steuern, oder benötige ich dazu einen Treiber, bei dem ich HIN und LIN separat steuern kann, wie z.B. beim IR2110?
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