Hallo,
ich bin relativ neu in der Elektronik unterwegs und habe deshalb wenig
Erfahrung. Ich habe für meinen Projektkurs eine Steuerung für den
Lesekopmotor einer Festplatte gebaut. Dieser macht ein lautes Geräusch,
wenn er gegen den Hebel schlägt, der ihn festhält. Um dieses Geräusch zu
nutzen, benutze ich den Arduino, um diesen zu steuern. Da der Motor zwar
mit 5 Volt betrieben werden kann, aber 0,5 Ampere zieht, wollte ich die
Schaltung zuerst über einen NPN-Transistor realisieren. Da dieser aber
einen zu großen Widerstand hat (vermutlich) und somit den Strom zu stark
begrenzt hat, wenn ich ihn direkt an den Arduino angeschlossen habe,
dachte ich daran, einen MOSFET zu verwenden. Dieser alleine hatte aber
auch nicht die Möglichkeit genug Strom für eine schnelle Bewegung des
Lesekopfmotors durchzulassen (bei 5 Volt Steuerspannung). Deswegen
dachte ich an eine Kombination der beiden. Ich wollte den MOSFET über
einen Transistor mit einer Steuerspannung verbinden und den Transistor
mit dem Arduino verbinden. In meiner Naivität habe ich aber dann aber
nicht darauf geachtet, wie genau ich den MOSFET anschließe, weswegen ich
Gate und Drain vertauscht habe. Das Resultat meiner Bastelei seht ihr in
der Schaltskizze. Den Widerstand habe ich eingebaut, weil der MOSFET so
warm wurde und ich dachte das löst das Problem (hat es auch und der Ton
ist nicht leiser geworden) Da ich aber meine Schaltung verstehen muss,
um sie bei der mündlichen Überprüfung meiner Projektarbeit vorstellen zu
können, wäre es super, wenn mir jemand diese erklären könnte.
Danke
PS Transistor ist ein PN2222A und der MOSFET ein IRF520 (ja ich weiß,
der ist alt, aber das lag halt grade hier rum). Der "Motor" ist meiner
Meinung nach nur eine Spule, welche einen Permanentmagneten bewegt. Der
Motor muss auch nur in eine Richtung bewegt werden, den Rest erledigt
die Gravitation.
was Du gezeichnet hast ist ein sog. High-Side Switch. Dabei ist der
MOSFET über der Last. Das geht mit N-Channel Mosfet's so aber nicht ohne
weiteres. Damit schaltet man üblicherweise gegen Masse. Der Stromfluss
muss also sein: 5V --> Motor --> Mosfet --> GND
zudem ist es nicht clever, die 5 Volt aus dem Spannungsregler des
Arduino zu nehmen, da ihn das ziemlich an die Grenze (oder darüber
hinaus) bringen wird, was sich dann in einem Spannungseinbruch bemerkbar
macht. Besser für den Motor eine eigene Spannungsversorgung benutzt. In
dem Fall aber daran denken, alle GND's (zusätzliches Netzteil + Arduino)
zu verbinden.
und noch eine letzte Anmerkung: der IRF520 ist KEIN Logic Level Typ.
Damit er voll durchsteuert, braucht er deshalb eine höhere Gate-Spannung
(10 V). Das heißt im Umkehr-Schluss, dass er bei 5 Volt Gate-Spannung
eben NICHT voll durchsteuert und damit der Motor auch nicht mit voller
Leistung läuft (selbst wenn der Rest der Schaltung richtig ware). Also
besser einen IRLZ34 oder ähnliches nutzen.
ddoeth schrieb:> Da ich aber meine Schaltung verstehen muss
Die Schaltung ist totaler Mumpitz. Zwar funktioniert die ein wenig, weil
der Mosfet passiv als Diode arbeitet und ansonsten inaktiv ist, aber die
Spannung am Motor kann höchstens 3,6V erreichen und der Bipo muss den
vollen Strom vertragen.
doedel schrieb:> zudem ist es nicht clever, die 5 Volt aus dem Spannungsregler des> Arduino zu nehmen, da ihn das ziemlich an die Grenze (oder darüber> hinaus) bringen wird, was sich dann in einem Spannungseinbruch bemerkbar> macht. Besser für den Motor eine eigene Spannungsversorgung benutzt. In> dem Fall aber daran denken, alle GND's (zusätzliches Netzteil + Arduino)> zu verbinden.
JA das habe ich auch so gemacht, das war nur der einfachheit halber so
eingezeichnet.
doedel schrieb:> und noch eine letzte Anmerkung: der IRF520 ist KEIN Logic Level Typ.> Damit er voll durchsteuert, braucht er deshalb eine höhere Gate-Spannung> (10 V). Das heißt im Umkehr-Schluss, dass er bei 5 Volt Gate-Spannung> eben NICHT voll durchsteuert und damit der Motor auch nicht mit voller> Leistung läuft (selbst wenn der Rest der Schaltung richtig ware). Also> besser einen IRLZ34 oder ähnliches nutzen.
könnte ich nicht auch einfach mit dem Transistor 12 Volt auf das Gate
legen?
ArnoR schrieb:> Die Schaltung ist totaler Mumpitz. Zwar funktioniert die ein wenig, weil> der Mosfet passiv als Diode arbeitet und ansonsten inaktiv ist, aber die> Spannung am Motor kann höchstens 3,6V erreichen und der Bipo muss den> vollen Strom vertragen.
Wie wäre es denn besser?
Du kannst das Gate auch mit 12V ansteuern. Zeichne doch dafür erstmal
einen Schaltplan, der zeigt, was Du wirklich machst und keinen
"vereinfachten". Denn wie gesagt: der im Bild gezeigte ist grob falsch.
und noch ein Nachtrag: gewöhn Dir bitte dieses Fritzing gemale erst gar
nicht an. Nimm lieber einen "richtigen" Schaltplan-Editor. Von mir aus
auch KiCad wenn es nichts kosten soll aber nicht Fritzing.
doedel schrieb:> Du kannst das Gate auch mit 12V ansteuern. Zeichne doch dafür erstmal> einen Schaltplan, der zeigt, was Du wirklich machst und keinen> "vereinfachten". Denn wie gesagt: der im Bild gezeigte ist grob falsch.
Ok hier der "verbesserte" Schaltplan.
doedel schrieb:> gewöhn Dir bitte dieses Fritzing gemale erst gar> nicht an. Nimm lieber einen "richtigen" Schaltplan-Editor. Von mir aus> auch KiCad wenn es nichts kosten soll aber nicht Fritzing.
Ist Fritzing kacke?
ArnoR schrieb:> Nimm einen n-Kanal-Logik-Level-Mosfet, Gate an den µC, Source an Masse,> Drain an Motor-, Motor+ an +5V.
Ich habe es genau so gemacht wie beschrieben (Hab mir einen IRL540n
besorgt, geht der?), nur jetzt tut der Motor gar nichts mehr, weil die
ganze Zeit Strom fließt, egal ob der µC 0 oder 5 Volt ausgibt.
ddoeth schrieb:> IRL540nddoeth schrieb:>> Nimm einen n-Kanal-Logik-Level-Mosfet, Gate an den µC, Source an Masse,>> Drain an Motor-, Motor+ an +5V.>> Ich habe es genau so gemacht wie beschrieben (Hab mir einen IRL540n> besorgt, geht der?),
ja, IRL540 geht.
Wenn Du es so gemacht hättest, würde es auch funktionieren :-) Dein
Schaltplan zeigt aber immer noch etwas gänzlich anderes.
doedel schrieb:> Wenn Du es so gemacht hättest, würde es auch funktionieren :-) Dein> Schaltplan zeigt aber immer noch etwas gänzlich anderes.
Ist das so richtig? Ich habe es genau so aufgebaut, allerdings kriegt
der Motor so zu wenig Strom(?), jedenfalls bewegt er sich nicht mehr
sondern klackt nur noch leise. Wenn ich aber den MOSFET überbrücke und
den Motor direkt mit dem Ground verbinde, klappt alles.
Danke übrigens für eure Hilfe, das ist echt super!
Festplatte_Schaltplan.png
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