Hallo!
Ich möchte einen DC Motor an einem Lithium Ionen Akku betreiben.
Um den Akku (1x 18650) zu schützen und um ihn bequem lagen zu können hab
ich mir eine kleine Platine gekauft die diese Aufgabe erfüllt.
Die Platine schaltet die Masse des Akkus weg sobald er leer ist oder "zu
viel" Strom gezogen wird.
Das Problem ist, dass der Motor beim Anlauf bis zu 3A braucht. Dadurch
schaltet die Platine die Masse weg.
Ich brauche als eine Schaltung die es mir ermöglicht dem Motor direkt an
den Akku zu hängen. Ich möchte aber das der Entladungsschutz der Platine
weiter funktioniert.
Im Anhang findet ihr einen Schaltplan von meinem ersten Versuch sowas zu
realisieren.
Leider funktioniert es damit nicht. Meine Vermutung ist das die Spannung
des Akkus zu klein ist um die MOSFETs sauber zu schalten.
Der Motor dreht sich zwar, aber nur ganz langsam.
Ich hab auch schon versucht das Problem mit einem 5V Relais zu lösen.
Aber auch das schaltet das Relais nicht immer durch.
Hab ihr Vorschläge wie ich das lösen kann, am besten mit Bauteilen die
ich so rumliegen hab?
MfG!
Martin
Hi
humar1990 schrieb:> Akku (1x 18650)
sagt mir, als nicht Modell-Bauer, was?
Wie groß ist V+
Wenn ich Dich recht verstehe, ist 'S1' die geschaltete Masse vom
Batterie-Wächter?
MfG
Patrick J. schrieb:> sagt mir, als nicht Modell-Bauer, was?
Das nur eine Zelle verbaut ist.
V+ entspicht also der Zellenspannung 4,2-2,8 V
S1 ist der Taster der betätigt werden soll damit der Motor läuft.
GND an S1 ist die geschaltene Masse vom Batterie-Wächter.
MfG!
Manfred schrieb:> IRF540 an 3,6Volt wird nichts.
Sorry. Auch da war ich schlampig im Schaltplan.
Verwendet hab ich einen IRLZ34N und einen 2N7000.
Ich weiß leider nicht wie ich die zweite Zeile in Eagle ausblenden kann.
MfG!
humar1990 schrieb:> Im Anhang findet ihr einen Schaltplan von meinem ersten Versuch sowas zu> realisieren.> Leider funktioniert es damit nicht. Meine Vermutung ist das die Spannung> des Akkus zu klein ist um die MOSFETs sauber zu schalten.> Der Motor dreht sich zwar, aber nur ganz langsam.>> MfG!> Martin
Hast du mal den Strom gemessen?
Hast du einen Schaltplan von deiner "Wegschalteplatine"? vielleicht
reicht es hier, diese ein wenig zu modifizieren, um dein Ziel zu
erreichen?
Ich vermisse eine Freilaufdiode.
Und kannst du vielleicht mal erklären, was deine Schaltung, insbesondere
der Schalter S1 - darstellen/bezwecken soll?
Wenn der Motor nicht zu oft ein und aus geschaltet wird, ginge die
folgende Schaltung.
Der obere Widerstand muss mindestens Faktor 10 kleiner sein als der
untere (damit die Spannung am Spannungsteiler zum durchsteuern des
Mosfets reicht, wenn der Kondensator komplett aufgeladen ist --> von
Mosfet abhängig).
Beim Einschalten des Motors wird über den oberen Widerstand langsam die
Gate-Spannung des Mosfets erhöht (der Kondensator geladen), sodass
dieser "weich" schaltet und somit den Strom nicht schlagartig anspringen
lässt. Der Übergang erzeugt dabei Verlustleistung, d.h. die
Zeitkonstante (ca. oberer Widerstand mal Kapazität des Elkos) muss als
Kompromiss zwischen "darf nicht abschalten" und "darf nicht zu warm
werden" gewählt werden.
Wird die Versorgung abgeschaltet, so enlädt der untere Widerstand den
Kondensator (langsam), damit die Begrenzung beim nächsten einschalten
wieder wirksam wird. Mit Bipolartransistoren lässt sich ähnliches
aufbauen.
Ich hab mal die Fehler im Schaltplan ausgebessert.
Ich erkläre erstmal wie mein ursprünglicher Plan ausgesehen hat:
Der Akku wird mit dem Batteriewächter verbunden, der den Akku lädt (über
USB) und vor Überlast und Tiefenentladung schützt.
Das ist das gute Stück:
https://www.amazon.de/gp/product/B0191EVW0C/ref=oh_aui_detailpage_o02_s00?ie=UTF8&psc=1
Der Batteriewächter hat zwei Ausgänge (Out+ & Out-) da wollte ich den
Motor und den Taster (S1) in Serie dranhängen.
Drückt man S1 läuft der Motor, lässt man ihn los läuft er nicht.
Das wäre eigentlich schon alles gewesen. Mehr brauch ich nicht.
Beim ersten Testlauf hat das auch super funktioniert, weil der Akku
nicht vollgeladen war und daher der Strom auch niedriger war.
Also hab ich alles zusammengebaut und gleich mal den Akku geladen.
Nach dem Laden dreht sich der Motor nicht mehr (bzw. hört man, dass er
einen kurzen Ruck macht und dann stehen bleibt)
Daher meine Vermutung, dass die Spannung des geladenen Akkus (~4,2V) zu
einem höheren Strom führt und dadurch der Überlastschutz des
Batteriewächters eingreift.
Mein Ansatz war eine möglichst einfache Schaltung zu bauen die es mir
ermöglicht den Motor direkt an den Akku zu klemmen und trotzdem den
Tiefenentladungsschutz des Batteriewächters verwendet.
Dabei ist die obere Schaltung entstanden.
Funktionieren soll das so:
Out- auf Masse & S1 offen -> Gate 1 (2N7000) high -> Gate 2
(IRLZ34N) low -> Motor steht
Out- auf Masse & S1 zu -> Gate 1 (2N7000) low -> Gate 2 (IRLZ34N)
High -> Motor läuft
Out- undefiniert & S1 zu -> Gate 1 (2N7000) high -> Gate 2
(IRLZ34N) low -> Motor steht
Kann das funktionieren?
Ein weiteres Problem ist das Out- (wenn der Akku leer ist) einfach ohne
Potential ist und nicht auf V+ geschalten wird.
Sonst könnte ich einfach einen für S1 einen Öffner verwenden und mir den
2N7000 sparen.
@ Patrick:
Deine Schaltung soll den Anlaufstrom reduzieren. Richtig?
Auch ein Ansatz. Ich weiß nur nicht ob es wirklich nur am Anlaufstrom
liegt oder ob der Strom generell zu hoch ist.
Wenn der Dauerstrom deines Motors zu hoch ist, musst du ihn irgendwie
aktiv begrenzen, hier also mit einem nicht ganz aufgesteuerten Mosfet.
Was du hier machst, ist im Endeffekt nur auf elektronischem Weg ein- und
ausschalten.
Den Schalter kannst du dafür auch an Plus hängen, optional noch einen
kleinen Widerstand in Reihe (100 Ohm oder so) und damit aufs Gate gehen.
Zusätzlich noch ein Widerstand von Gate zu Source, damit der Mosfet auch
definiert ausschaltet.
Den ersten Treibermosfet kannst du dir sparen. Ob vom Wächter nun plus
oder minus weggeschaltet wird, ist egal, du schaltest ja "in der Luft"
mit dem Taster und musst keinen Potentialbezug irgendwohin wahren.
Da der IRLZ34N ein Logic-Level-Typ ist, sollte er so auch voll
durchschalten.
Wenn du den Strom aktiv begrenzen willst, musst du die maximale
Gatespannung begrenzen, das geht durch entsprechende Auslegung des
Spannungsteilers in meinem Schaltungsvorschlag. Siehe Anhang. Ich würde
es erstmal ohne den Kondensator versuchen.
Problem ist dann nur, dass die Gatepannung mit sinkender Akkuspannung
mitsinkt.
Für erste Versuche sollte das aber erstmal gehen, vielleicht stellt es
dich ja auch schon zufrieden.
humar1990 schrieb:> @ Patrick:> Deine Schaltung soll den Anlaufstrom reduzieren. Richtig?
Ja, das soll mein Vorschlag. Schalter analog zum zweiten Vorschlag
einbauen.
Schaltung.png
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