mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DC-Motor strombegrenzter PWM?


Autor: Staubsauger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

ich möchte den 9V DC Motor eines Akku handstaubsaugers nach Umbau mit 
11,1V LiPo versorgen, aber den maximalen Strom auf 5A begrenzen. Zur 
zusätzlichen Leistungsverstellung würde ich gerne 3 Stufen PWM nutzen. 
Die PWM & die Ansteuerung über den MOSFET sind nicht das Problem, aber 
wie begrenze ich den maximalen Strom am besten ohne die Energie zu 
verheizen (Reihenwiderstand)? Wenn die Akkuspg abfällt, müsste sich ja 
das PWM Verhältnis entsprechend anpassen?
Die Strg würde ich gerne über einen Attiny realisieren (das ist auch 
nicht das Problem), aber die Regelung von Imax mache ich am besten 
wie...?

Danke, Chris.

Autor: Peter II (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ein Motor ist eine Induktivität, wenn die PWM schnell genug ist, 
begrenzt sich der Strom von selber. Es kann nicht unendlich schnell 
ansteigen.

Autor: Staubsauger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Peter,

soweit klar, es wäre aber natürlich toll die PWM der Akkuspg und damit 
dem Strom nachführen zu können. Ich glaube das hier sieht ganz gut aus:

Beitrag "Re: PWM Regler mit Strombegrenzer"

Den UC3842 kann ich ja dann noch über einen µC per PWM eine analoge 
Sollspg vorgeben um die Drehzahl zB langsam hochfahren zu können oder 
bei erreichen von xx.xV auf "powersafe" zu schalten etc.

Gruß, Chris.

Autor: me (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Indem du die PWM-Frequenz auf die Induktivität deines Motors abstimmst, 
und eine Stromregelung implementierst.

Motor- oder Solenoid- Treiber-ICs bringen die wichtigsten Funktionen von 
sich aus mit.

Bei einem Bastelprojekt wo der Preis keine zu große Rolle spielt, 
könntest du dir auch einfach einen Stromsensor auf Hall-Effekt-Basis 
gönnen. Shunt + passender OPV bzw. ein high side current monitor wie 
z.B. TI INA169 wären andere Varianten.

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Staubsauger schrieb:
> aber wie begrenze ich den maximalen Strom am besten

Messen und (in jedem PWM Impuls bei Erreichen) abschalten.

Wenn man sich 0.7V Verlust an einem Strommessshunt leisten kann, geht 
das mit einem Transistor (und einem NE555 für die PWM).

Ansonsten vielleicht ein MIC5020, dem reicht 50mA an einem shunt und er 
enthält das FlipFlip zum abschalten bis zum nächsten PWM Impuls.

Ohne Spezial-ICs geht es sonst mit einem LM339, der den Spannungsabfall 
an einem shunt mit einer Referenzspannung (z.B. 0.1V) vergleicht, und 
dann entweder einen NE555 in RESET zwingt, oder den PWM Oszillator 
selbst mit 2 der 3 übrigen Komparatoren realisiert. Der vierte 
Komparator bleibt dann für eine Unterspannungsabschaltung damit der 
LiIon nicht tiefentladen wird.

Braucht man das nicht, findet man Referenz und Komparator in ICs wie 
TC1026, LTC1541 (5uA), MAX951 (5uA), LM613=LM358+LM339+TL431, MAX917

Autor: Lothar (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Frag zehn Entwickler und Du wirst zehn Lösungen erhalten. Hier also 
meine:
Du hast einen 3S Akku, also 7,5V leer bis 12,6V voll. Dein Motor hat 9V, 
bis dahin kannst Du die Motorspannung mit PWM in etwa konstant halten. 
Unter 3V pro Zelle sind die Akkus schon fast am Ende. Da fällt die 
Zellspannung schnell ab. Welchen Strom willst Du auf 5A begrenzen. Den 
Motorstrom oder den Akkustrom? Um Verluste zu minimieren würde ich auf 
Shunt und Freilaufdiode verzichten und einen Halbbrücken-IC wie BTN8960 
einsetzen. Der hat auch ein Pin für die Strommessung. Die PWM muss hoch 
genug sein, der Strom muss positiv bleiben. In der Praxis um 16kHz, 
sonst pfeift es vielleicht. Der Strom muss in der PWM Mitte gemessen 
werden. Insgesamt also keine ganz einfache Lösung, aber der Spaß beim 
Basteln soll ja auch nicht zu kurz kommen.
Viel Spaß
Lothar

Autor: Staubsauger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Lothar, MaWin,

ich wollte mal bei 5kHz anfangen, ggf muss ich dann höher. Vll. sogar 
die hörbaren Töne als PWM als "feedback für den Nutzer" nutzen.
Ob man die durch L(Motor) ansteigenden Strom mit einem Compare auf dem 
ADC schnell genug erfassen könnte und dann die PWM für den Rest des 
Zyklus abschalten kann? Das wäre dann ja vermtl ähnlich dem, was der 
3842 überhaupt macht?
Shunt & Verlust durch die Freilaufdiode sind mir erstmal egal, 
Halbbrücke mache ich wenn dann diskret. Ich möchte den Motorstrom auf 5A 
begrenzen, ja.

Gruß, Chris.

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Staubsauger schrieb:
> Das wäre dann ja vermtl ähnlich dem, was der 3842 überhaupt macht?

Ja, aber der braucht 1V am shunt, das wären 5W Verlust aus dem Akku.

Autor: Staubsauger (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
...wie greift man am Geschicktesten in die laufende PWM ein? Disablen? 
Compare-Register manipulieren? Das muss ja "in Echtzeit" und sehr 
zuverlässig sein, ich suche Quasi den R-eset Eingang am FF den man im 
UC3842 Schema erkennen kann.

Gruß, Chris.

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Staubsauger schrieb:
> ...wie greift man am Geschicktesten in die laufende PWM ein? Disablen?
> Compare-Register manipulieren?

Bei einem uC ? Analogkomparator löst Interrupt aus und Interrupt-Routine 
beendet den Impuls z.b. durch compare auf 0.
Leider ist das langsam, als Strombegrenzung ok, als Kurzschlussschutz 
unzureichend.

Autor: Staubsauger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo MaWin,

Danke, dann mache ich das "erstmal" analog. Die 3S NCR18650 Ersatzzellen 
werden bei den 8,8A auch schon leicht warm, das muss ich mal drosseln.

Gruß, Chris.

Autor: hinz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> Staubsauger schrieb:
>> Das wäre dann ja vermtl ähnlich dem, was der 3842 überhaupt macht?
>
> Ja, aber der braucht 1V am shunt, das wären 5W Verlust aus dem Akku.

Trafo (Stromwandler) nehmen!

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.