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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DC-Motor schnell abschalten


Autor: Brunni (Gast)
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Hallo Leute,

in meiner schaltung muss ich einen DC-Motor Getriebe schnell
abschalten. Am Motor ist eine Steuerscheibe angebracht die bei 360°
einen Mikroschalter drückt. Dabei soll der Motor so schnell wie möglich
zum stehen kommen.

Steuer Momentan den Motor über einen n-Kanal MOSFET an. Der Motor aber
dreht sich noch ein wenig nach wenn der Mikoschalter gedrückt wird.
Dachte zuerst die Gatekapazität wird zu langsam entladen beim
abschalten, war jedoch nicht der Fall.


Hab mir dann mit dem Oszi den Spgs.verlauf des Motors angeschaut. Beim
Abschalten klingt die Spannung langsam e-förmig ab. Einerseits will ja
der Strom der Motorinduktivität weiterfließen und der Motor wirkt beim
Abschalten wenn der noch weiterläuft als Generator.

Hab den  Motor von einer anderen Schaltung demontiert, den Entwicklern
dieser Schaltung ist es aber irgendwie schaltungstechnisch gelungen den
Motor sofort zum stehen zu bringen, die motorspg. geht dabei beim absch.
sofort auf Null als ob der Motor beim absch. kurzgeschlossen würde.


Der Motor wird dabei über zwei pnp Transistoren angesteuert und die
wiederum über einen Treiberbaustein.

Die schaltung sieht, was ich so entnehmen konnte, wie im Anhang zu
sehen aus.

Die Transistoren werden dabei invertiert geschalten, der eine auf high,
der andere auf Low.

Legt man dabei den unteren Trans. parallel zum Motor wenn oben 24V und
unten 0V sind also Motor kurzgeschlossen beim abschalten????

Kann ich dies nicht auch mittels Trans.komplementärstufe mit pnp oben
und npn unten erreichen? Dabei brauch ich auch nicht die Trans. separat
ansteuern oder d.h. liegt die Basis beider auf 24V sperrt der pnp und
bei 0V sperrt der npn Transistor.Jedoch fließt dabei kurzzeitig ein
hoher Querstrom beim umsch. noch beide leiten oder?

Hoffe mir kann da wer behilflich sein.
mfg
Brunni

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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mach die Harte Methode wie wir Modellbauer in Fahrreglern.
Bei Stopp mit P-Kanal FET kann auch N sein, den Motor einfach mit nem
ordentlichen FET krzschließen.
Drain und Source an den Motor. Gate ansteuern und Motor steht.

Aber bitte keinen BS170 ;-/

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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ps habe die schaltung jetzt erst gesehen.
T1 läßt den Motor laufen.
T2 soll den Motor stoppen mit o.g. Kurzschluß.
Warscheinlich geht er einfach nícht weit genug auf.
Basisstrom !!! von T2 warscheinlich zu wenig.

Dort ansetzen !!

Autor: Brunni (Gast)
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HI Stephan,

sowas dachte ich mir schon, die schließen den   Motor wahrscheinlich
auch  mit dem unteren pnp-Tr. kurz, beim abschalten.

also du meinst mit dem einen n-Kanal MOSFET Motor einschalten und mit
dem anderen n-Kanal den Drain an Motoranschluss eins und Source an
Motoranschluss 2 welcher fix mit Masse verbunden ist damit Source
negativer ist als Gate beim schalten oder?

mfg brunni

Autor: Brunni (Gast)
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Wieso schalten die eigentlich die Basen separat? Kann ich die Basis
beider Trans. nicht einfach verbinden so wie bei einer
komplementärstufe?
Bei der Schaltung oben fließt halt ein recht hoher Querstrom oder? weil
beide Trans. beim umschalten leiten oder?
Brunni

Autor: Brunni (Gast)
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Ok die Bsisi beider Trans. bzw. die Gate's der MOSFET's kann ich nicht
zusammen hängen da ich die FET's ja invertiert betreiben muss d.h.´der
eine High der andere Low. Also entweder noch einen zusätzlichen kleinen
Trans. als inverter für den 2.MOSFET oder noch einen Portpin des µC
verwenden.

Brunni

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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langsam langsam.
Das hier sind bipolare Transen. Das hat nichts mit FET, Drain, Source
und Gate zu tun.
Also T1 wird negativ angesteuert und T2 positiv.
Dann geht der Strom von Plus über Motor und T1 nach Minus.
Umgekehrt wir die spannung ( erzeugt vom Motor ) über T2
kurzgeschlossen um ihn zu bremsen.

schaltest du beide Basen gleich, dann geht der strom direkt den weg des
geringsten Widerstandes von Plus über T1 und T2 nach Minus.
Ohne dabei über Los oder Motor zu gehen und 100 EUr einzuziehen.

Wie im Bild machen wir Modellbauer das.

Viel. Hilfts

Autor: Brunni (Gast)
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jaja ich weiß eh, in meiner schaltung oben sind transistoren
eingezeichnet, möchte aber diesmal mit MOSFET's arbeiten.

also du schaltest mit den 3 MOSFET's die parallel geschalten sind den
Motor ein. Wenn Out1 deines Treibers ausgeschalten wird ,schaltest du
zugleich OUT2 ein um die Motorspg. kurzzuschließen. Aber warum ist der
T4 in deiner Schaltung ein p-kanal MOSFET, muss da nicht Drain
negativer als Source sein, Drain liegt aber fix an +AKKU.???

mfg Brunni

Autor: mhhhh (Gast)
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Also nur mit kurzschließen kannst Du den Motor zwar langsamer werden
lassen, aber nicht bis zum Stillstand bremsen.
Dazu wäre noch ein umpolen nötig, und wegen der trägen Masse geht auch
das nicht innerhalb Null Grad Drehung.Innerhalb welchen Drehwinkels muß
das Teil denn stehen?


ts

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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>>Also nur mit kurzschließen kannst Du den Motor zwar langsamer werden
lassen, aber nicht bis zum Stillstand bremsen.

Wieso nicht? dauert halt nur.

Autor: Der Schweisser (Gast)
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Kurzschließen des Motors (zur Elektrodenförderung) wird in
Schutzgasschweißgeräten seit Jahrzehnten gemacht und ist auch jetzt
immer noch Stand der Technik und funktioniert. Der Motor steht
(Einstein möge mir verzeihen) sofort. Je nach Motor (Ampers, Volts)
wird er über Schützkontakte, Relaiskontakte oder Bremswiderstände
kurzgeschlossen.
Vielleicht mal Kurzschlußstrom ermitteln und passendes Relais
raussuchen.
Dem Ingenör ist nichts zu schwör, und wenn nichts mehr geht nimmt er
ein Relaid. ;-)

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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wie war das mit den zusammenbrechenden Magnetfeldern die Ströme
erzeugen deren Richtung entgegegesetzt ihrer Ursache gerichtet ist ??

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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somit hat Source ein größeres Potential als Drain !!!
Und Gate muß bei N-Kanal positiv gegenüber Source sein.
Bei P-Kanal aber Negativer !!!

Richtig ????

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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@mhh,
wenn Du mal einen uralten Plotter in Din A0 angetrieben von Capson
Motoren in Aktion sehen würdest, dann würde Dir wohl schlecht werden.
Die Teile beschleunigen. da ist ein M5 Speilzeug dagegen.

Und wenn Du gerade daran denkst wie der Schlitten bei der
Beschleunigung aus dem Fenster 3m enternten Fenster fleigen wird, steht
er auch schon.

ALLERDINGS,
da werden riesige Thyristor Batterien gezündet um den Motor kurz zu
schließen und kurz danach wird er über selbige gegephasig angeblasen.
Die Dinger sind zwar schon über 25 Jahr alt,
aber schlecht wird dir bei dem Anblich heute noch.

Am Prinzip hat sich auch bis heute nichts geändert !!!
siehe schweiser !!

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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Stell dir vor du willst einen großen voll geladenen Elko in 10ms
leer und danch in 10ms wieder vol machen.
Wie gehts ???

Dicker Draht und Lichtbogen.
Genauso ist es mit den Gate Kapazis der FET.
Ladungsträger rein und raus geht nur über strom wenns schnell sein
soll.
bis 2,3 kHz und 10A alles easy.....
Dann wirds aber laaaangsam interessant.

Allerdings tuts auch ein NPN /PNP Transi der beim Ausschalten des FET
das Gate leer macht. Alles ne frage des Taktes und des Stromes.
NPN oder PNP von Gate nach Masse oder Plus je nach FET.

OK ???

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Hierzu (Schaltung mit dem MOSFETS):
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-342133...
wenn der "obere" MOSFET als P-Kanal ausgelegt ist, sollte dann nicht
- allein schon wegen der parasitären Bodydiode - Source an PLUS, also
nach "oben" und Drain zum Motor zeigen. Nur so ist die Bodydiode in
Sperrichtung...

(fiel mir nur so auf)

Aus der Erfahrung:
bremsen geht so ganz gut, allerdings bremst der Motor um so besser, je
schneller er lief (EMK). Kurz in die Gegenrichtung "antippen" machen
die Spielzeugmotoren wohl nicht lange mit, würde aber einige Male
ordentlich funktionieren.
Dürfte Regelungstechnisch nur schwer beherrschbar sein. Bin auf diesem
Gebiet selbst kein Experte. Eine starre Kopplung zur Scheibe dürfte ein
ständiges Pendeln um den Nullpunkt bewirken. Wie war das mit P und I und
D ?

Ein solider Kurzschluß sollte erstmal ein Test wert sein.
Versuch doch mal den kurzgeschlossenen Motor aus dem Stand mit den
Fingern zu drehen.

Viele Grüße
AxelR.

Autor: mhhhh (Gast)
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>ALLERDINGS,
da werden riesige Thyristor Batterien gezündet um den Motor kurz zu
schließen und kurz danach wird er über selbige gegephasig angeblasen.
<

..jo, sach ich doch.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Ich glaube, ich habe grad nicht aufgepasst:
von welchen Dimensionen reden wir hier?
@Brunni
kannst Du nochmal was dazu sagen?

Danke
AxelR.

Autor: mhhhh (Gast)
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...also ich bezog mich gerade nur auf dieses "kurz und gegenphasig".

...weil halt ein stehender (oder sehr langsam) drehender,
kurzgeschlossener Motor nicht, oder sehr wenig bremst.
Eine nach unten ziehende Last würde ja auch mit einer Feststellbremse,
oder mit Gegenstrom am Platz gehalten.

Aber je nach Einsatz kann wegen der Reibungverluste (am Ende der
Bremsung) auch das Kurzschließen reichen.


ts

Autor: Brunni (Gast)
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Grüß euch

sorry das ich mich erst jetzt melde.

Da ist ja schon einiges im gange hier ;-).
Also find eure antworten recht interessant.

In meinem Fall handelt es sich um einen DC-Gleichstrom Getriebemotor
250mA@18VDC Leerlauf.

Funktionieren soll das ganze so: Am Motor ist ein Rotorblatt montiert.
Dieses Rotorblatt steht genau unter einem Einwurfloch für
Automatenbecher. Wenn der Becher im Annahmeraum steht, dreht der Motor
d.h. Rotor bewegt sich, gibr Einwurfloch frei, becher burzelt runter
und nach 360° bleibt Motor bzw. Rotorblatt wieder stehen. Abgenommen
wird die Position des Rotors über eine auf der Antriebswelle des Motors
montierte Scheibe mit einer Kerbe welche einen Mikroschalter drückt.


Wollte es zuerst mit PWM lösen also schnell weg und dann langsam nähern
bis Mikrosch. gedrückt ist aber muss doch einfacher mit ein bissl
hardwareaufwand auch gehen, eben die kurzschlussvariante.

Werd morgen mal die Schaltung wie Stephan sie mir eklärt hat aufbauen
und testen.

@Axel: das mit der Body-Diode versteh ich auch nicht ganz, sie ist ja
so in Durchlassrichtung geschaltet oder??

Das sich bei einer Induktivität die Spannung umpolt weiß ich, da würde
der p-Kanal MOSFET dann richtig gepolt werden aber im normalfall mhh??

mfg
Brunni

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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ist er einfach auf High und damit hochohmig !!!

Autor: Rahul (Gast)
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18V, 250mA? Könnte man da nicht einfach einen L293D (oder dergl) nehmen,
den Motor in einer H-Brücke betriebn (wo man ihn auch umpolen könnte).
IMHO kann man die eine Brückenseite so schalten, dass sie konstant auf
"Durchzug" gegen Masse steht, und mit der anderen Seite wird dann die
Dreh- und Bremsbewegung gesteuert.
Durch die (integrierten) Dioden wird die Motorspannung dann auf 0,7V im
Ausschalt-Moment begrenzt.
Wir haben sowas mal mit dem L298 (oder heisst das Ding L296? Die
Schrittmotorendstufe halt; ich verwechsle die beiden immer;
Pentawatt15-Gehäuse) für einen 24V-Maxon-Motor in einem Förderband
benutzt. Das war einfach weniger umständlich als mit einzelnen
Transen...
Übrigens sollte man im obigen Aufbau (Ursprungspost) die Freilaufdioden
nicht vergessen - dann halten die Bipo-Transen länger...

Autor: Brunni (Gast)
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Hi Rahul,

ja das mit dem L293 würde sicher eine elagante Methode sein, hab sogar
einen L298 rumliegen (war aber gar net so billig ca. 7€). nur hab ich
mit dem ding noch keine erfahrung.

Möchte trotzdem die trans. variante mal probieren, auch zwecks
lerneffekt.

@stephan: Deine MOSFET's sind auch nicht schlechte dinger Rds=0.02Ohm!
aber auch nicht billig oda (RS-COmponents ca.8.50€).

Wenn der p-Kanal-MOSFET High ist dann sperrt dieser ok, ist mir klar.
Aber was ist mit der integr. Schutzdiode, ist die dadurch nicht in
durchlassrichtung geschalten??Ist dafür etwa deine externe Diode SB560
zum Schutz verantwortlich? Check da jetzt was nicht ganz.

Was ist jetzt wenn ich statt des p-Kanal  einen n-Kanal MOSFET nehme?
im normalbetrieb sperr ich den also Gate auf Low. beim abschalten dann
unteren MOSFET abschalten und den oberen n-Kanal auf High-->leitet und
schließt Motor kurz. Wenn sich allerdings die Polarität beim abschalten
undreht würde mir wieder Body-Diode leiten mhh, also auch externe
Schutzdiode?

mfg
Brunni

Autor: Rahul (Gast)
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Vielleicht kennst du diese Seite noch nicht:
http://www.klaus-leidinger.de/mp/RC-Elektronik/Fah...

Da wird auch ein Motor gebremst...

Autor: Rahul (Gast)
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Mir ist gerade noch ne Frage eingefallen: Mit welcher Spannung wirde der
Motor betrieben? Die wurde im Ursprungsposting-GIF abgeschnittten.
Im Regelfall besteht eine (halbe) H-Brücke aus komplementären
Transistoren: der obere Zweig wird mit PNP-/P-Kanal-Transen bestückt
und der untere mit NPN-/N-Kanal-Transen (immer wieder lustig, dieses
Wort zu benutzen).
Wenn man nur N-Kanal-MOSFET benutzen will, braucht man einen
Highside-Treiber (@AxelR: "2A sind aber etwas wenig") mit
Bootstrap-Beschaltung...

Die Beschaltung von Klaus Leidinger ist eigentlich die gleiche, wie
Stephans...

Autor: Brunni (Gast)
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HI,

hast recht, der Motorsteueraufbau ist der selbe wie stephans, nur
verwendet hier der autor 2 parallele n-Kanal MOSFET zum bremsen.
Wahrscheinlich ist es nicht so tragisch wenn die Body-Diode kurz leitet
wenn die Motorspannung bzw. die Induktivität die Spannung  beim
abschalten umpolt.

Brunni

Autor: Brunni (Gast)
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speise den Motor mit ca. 18V (nicht stabilisiert)

mfg

Autor: Brunni (Gast)
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zu H-Brücke. oben pnp Transisitor mit Emitter auf VCC und unten npn mit
Emitter auf GND richtig???

Tschuldigung für die doofe Frage aber welche funktion genau hat so ein
High-Side Treiber, wie gesagt arbeite diesmal das erste mal mit
MOSFET's :-)

mfg
brunni

Autor: Rahul (Gast)
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>zu H-Brücke. oben pnp Transisitor mit Emitter auf VCC und unten npn mit
Emitter auf GND richtig???

korrekt!

Highside-Treiber liefern die für den oberen Transistor notwendige UGS,
damit der richtig durchschalten kann...
Interessanterweise gibt es dazu zwei Übersichten im hiesigen Wiki...

http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet-%DCbersicht
http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet_Uebersicht

Autor: Hannes Lux (hannes)
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18V, 0,25A, Scheibe für Becher einmal um 360° drehen?

Da fällt mir erstmal ein Relais mit (solidem) Umschaltkontakt ein,
angezogen liegt Motor an 18V, abgefallen wird Motor kurzgeschlossen.
Alles Andere halte ich in diesem speziellen Fall für Overkill...

Wird die Ruhelage der Scheibe mit einem Mikrotaster überwacht
(Ruhelage=offen), dann kann dieser das Relais ansteuern, das Teil fährt
also nach einem Impuls selbstständig nach Hause. Ein (rundumlaufender)
Scheibenwischermotor macht das übrigens genauso. Und das hat sich seit
vielen Jahren millionenfach bewährt.

...

Autor: Rahul (Gast)
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>Scheibe für Becher einmal um 360° drehen?

jetzt weiß ich auch endlich, warum die Automaten-Kaffee-Becher immer
einen so schönen runden Rand haben. Darüber werden die Becher mit Hilfe
eines Schneckenrades getrennt. Die Konstruktion würde mich
interessieren...

Autor: Thomas O. (Gast)
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Da hier die Drehzahl und die Position zum Ausschalten immer gleich ist
würde ich einfach den Mikroschalter etwas vor die 360° positionieren.
Da der Arm bei jedem Ausschalten ja gleich lange weiterläuft.

Autor: Brunni (Gast)
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Mahlzeit!

Wollte zuerst auch ein relais verwenden aber diesmal haben mich eben
die MOSFET's gereizt :-). Hab dann weil der Motor eben immer ein wenig
nachdreht die Steuerscheibe ein wenig nachgedreht(wie Thomas schon
vorschlug), dass der Motor eben,wenn er zum Stehen gekommen ist, immer
genau auf der Pos. steht wo ich ihn haben will. naja dann hab ich mir
eine Schaltung angesehen wo der selbe Motor mit der gleichen Scheibe
drauf ist und da bleibt der Motor eben gleich nach dem Drücken des
Mikrosch. stehen, jetzt hab ich mir natürlich
gedacht:"WARRRRUMMMM?????" Darum eben mein POST an das Forum.

Werd jetzt dann mal zwei MOSFET's (n-Kanal) aufbauen und gucken wie
die sache aussieht. Möchte da nun so realisieren, dass ich den
"Einschalt"-Mosfet über den µC einschalte, also µC schaltet
OPtokoppler der schaltet MOSFET. Wenn der MOSFET schaltet werd ich über
einen als Inverter geschalteten Transistor  den "Kurzschließ"-MOSFET
immer genau invertiert zum "Einschalt"-MOSFET betreiben sodass wenn
der ON-MOSFET abschaltet, der Kurzschl.MOSFET einschaltet und
umgekehrt.

Was mir bedanken bereitet ist aber, dass eventuell beide kurzzeitig
noch eingeschalten sind und somit ein hoher Querstrom fließt, oder
brauch ich mir da keine gedanken machen???

mfg
brunni

Autor: Rahul (Gast)
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>Was mir bedanken bereitet ist aber, dass eventuell beide kurzzeitig
noch eingeschalten sind und somit ein hoher Querstrom fließt, oder
brauch ich mir da keine gedanken machen???

Doch, solltest du, sonst läuft dein Motor wegen fehlender Transen nicht
mehr an...

Autor: Oliver (Gast)
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Bring doch einfach etwas mehr Reibung ins System. Dann bremst der Motor
schon ganz von alleine. Auf die Winkelsekunde kommt es ja wohl nicht
an. Und wenn es ganz genau werden soll, dann hat sich noch immer ein
mechanischer Anschlag bewährt.

(Duck und wech)
Oliver

Autor: Brunni (Gast)
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Sorry für das die 2-Fachausführung meines Textes, meine
Internetverbindung hängt oft.

@Rahul: Genau! Ein Motor dreht eine Reihe kleiner Zahnräder die im
kreis montiert sind. Diese kleinen Zahnräder haben Stirnseitig eine
schräge nach unten  verlaufende Kante welche sich zwischen 2
Becherränder und drückt den unteren Becher somit in die Ausgaberutsche
leitet

Wenns dich genau interessieren sollte kann ich dir genau ein paar
unterlagen mailen ?!

mfg
brunni

Autor: Brunni (Gast)
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mechanisch würd ich den motor schon genau zum stehen bringen, bräuchte
ja nur die steuerscheibe ein wenig verdrehen das sich der Motor in die
richtige pos. ausdreht. Mich interessiert halt nur wie man sowas
schaltungstechnisch löst.

Autor: Brunni (Gast)
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so hab jetzt mal die schaltung aufgebaut.

also n-Kanal-MOSFET schaltet Motor ein (Gate mit 1k auf GND)wenn Gate
auf VCC. Gleichzeitig wird der Kurzschließ-MOSFET hochohmig. Wenn ich
nun VCC vom Gate des einschalt-MOSFET weg nehme, wird dieser hochohmig
und der Kurzschließ-MOSFET sofort niederohmig, ABER: am Oszi kann ich
duetlich sehen wie die Motorspg. schlagartig richtung GND springt, in
den letzten ms aber klingt die Spannung wieder so e-förmig ab.
Warum???
Man merkt dirkt wie der Motor abgebermst wird und dann noch einen
kleinen Ruck vorwärts dreht, eben genau da wo die Spannung dann
abklingt (so ab ca. 5V und 250ms lang).

Hat da wer ne leicht verständliche Antwort??
mfg brunni

Autor: Rahul (Gast)
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Kurzschließ-MOSFET = N-Kanal
oder Kurzschließ-MOSFET = P-Kanal?

Autor: Brunni (Gast)
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Kurzschließ_MOSFET =n-Kanal

Autor: Brunni (Gast)
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hab soeben auch bemerkt das der einschalt n-Kanal MOSFET jetzt ziemlich
warm wird!

Autor: Rahul (Gast)
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Und das ohne Highside-Driver?

"Warm" hat als Auslöser die Möglichkeit, dass der MOSFET (auch
"BUZ" nach BUZ11 etc. genannt) nicht komplett durchschaltet und somit
der Kanal noch einen grösseren Widerstand hat, was zu einem
Spannungsabfall und einen Leistungsabfall mit anschliessender Erwärmung
führt.
Die Gate-Source-Spannug sollte schon eine nette Grösse haben, damit der
BUZ richtig durchschaltet. Da kann es sein, dass die 5V noch nicht
reichen...

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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@Brunni,
IRL3803 hat nicht 0,02 Ohm sondern 0,006 Ohm.
0,02 bei 40A .......AUA !!!!  Unakzeptabel !!
Der kostet bei Nessel aber auch nur ca. 1 EUR !!
Bei Reichelt gibts den auch für 1,15

RS und Farnell nehme ich nur im Notafll !!

Aber in Deinem Fall würdest du "Perlen vor die Säue werfen" mit den
FET.
Da gibts kelne.
In der Rubrik Markt hatte jemand kleinere LL FET übrig.

So denn, lass drehen

Autor: Brunni (Gast)
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hab soeben an der Gatespg. eine 5V spannung gemessen obwohl ich das Gate
mittels Transistor(Optokoppler) auf 18V donnern müsste.Da ist dann
natürlich das Rds groß und der Fet schaltet nicht komplett durch.

 hab den MOSFET mal gegen einen neuen ersetzt und jetzt funktioniert
das einschalten wieder. hab irgendwie den MOSFET geschossen beleidigt
:-(

Welchen vorteil bietet jetzt stephans Kurzschluss-p-Kanal MOSFET
gegenüber der Variante mit dem n-Kanal?? Auf klaus-leidinger's
Homepage wird z.B. auch ein n-Kanal MOSFEt verwendet.

Im Prinzip müsste es doch so wie ich es geschildert habe funktionieren
oder??

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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Bei Ugs von 18V wundert mich das auch nicht.
Das ist die absolute Schmerzgrenze für MOSFET.
Daher am Gate bei vielen Schaltungen ne Z-Diode mit 18V drin. Deine
Spannung ist nicht stabiliert, daher nur ne Frage der Zeit bis der
nächste kommt.!!

Begrenze Ugs auf 13V. Das reicht Dicke !!! auch für BUZe
bei LL FET wie 3803 reichen 5 Volt Ugs.
Sind eben "Logic Level" FET.

Autor: Brunni (Gast)
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achso... hab mir gedacht da im datenblatt Ugs_max=20V steht würde das
noch i.O. gehen, naja aber gut zu wissen!

Also entweder z-Diode (oder nen Spags.teiler) vorm Gate müsste ok
sein.

Hab jetzt mals kurz die schaltung skizziert (ohne Ugs momentan zu
begrenzen, mach ich aber noch)

mfg
brunni

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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20 V oder 18V......
Ich habe die 18 immer im Hinterkopf. Dann passiert nichts !!!!
Aber Du hast ja ne Rohspannung und wenn das 230V Netz mal hustet.....

Autor: AxelR. (Gast)
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wie gros ist die Spannung am T2 zwischen PIN 1und 3, wenn der Motor sich
dreht?
wie gros ist die Spannung am T2 zwischen Pin1 und 3, wenn der Motor
bremst?
Der T2 kann garnicht richtig durchsteuern, weil die SpannungsDIFFERENZ
zwischen PIN1 und 3 nie Ugs erreicht. Nur manchmal kurz. Nämlich zu dem
Zeitpunkt, wo der motor noch dreht und an seinem linken Anschluss die
Spannung niedriger ist, als am rechten Motorpin.
Spannungen werden idR gegen Masse gemessen. Das ist richtig. Aber U_gs
eben nicht gegen Masse, sondern von "G" gegen "S" halt. Daher U_gs
und nicht U_g. Mwerkst Du , worauf ich hinaus will?

Viele Grüße
AxelR.

Autor: Brunni (Gast)
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Hi Axel,

Jauu da hast du recht, shit hab jetzt mal gemessen und du hast recht
Ugs ist grad nur ganz kurz beim Abschalten da. Ojeee. Spannung Ugs
während dem Drehen =0V und beim Abschalten kurz so um die 5V herum dann
wieder 0V.
Hab jetzt mal zum Schutz einen SPannungsteiler vorm gateeingang gebaut
um die Spannung herabzusetzen (2x1k Widerstände also U/2) um nicht den
MOSFET nochmals zu killen.

mhhhh was schlägst du mir nun vor? bin momentan ratlos :-(
mfg
brunni

Autor: Brunni (Gast)
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@ Stephan: 18V

Autor: Brunni (Gast)
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mhh versteh ich das jetzt richtig: Also während dem Betrieb liegt ja
Source von T2 auf Masse. So wenn nun der T1 sperrt ist momentan noch
T2-Source negativer als T2-Gate aber nur kurz, weil der Motor dann die
polarität wechselt und die Gate-Source Spannung zu niedrig ist um
surchzuschalten. Wenn ich jetzt aber die Freilaufdiode einbaue die ich
vergessn hab einzuzeichnen begrent die mir ja die Spannung auf ~0.6V
oder?

Brunni

Autor: Brunni (Gast)
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wenn ich nun einen p-Kanal MOSFET verwende wie stephan würden die
Potentiale ja passen oder, nur für die Body-Diode würds vielleicht ein
wenig schmerzhaft werden  mhh.........

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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warum, beim P-kanal sitzt die Anode an Drain nicht an Source !!!
Die Diode ist verdreht drin. Muß ja auch !!!

Autor: Brunni (Gast)
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ja schon aber wenn der untere MOSFET leitet liegt der Source anschluss
dann nicht auf GND und Drain an +Akku oder?

Autor: Brunni (Gast)
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ok wenn ich mir das was ich nun geschrieben habe durchlese kenn ich mich
selber nicht mehr aus :-).

Also nochmal. Wenn die ON-MOSFET's leiten, dann hat Source des
Kurzschließ-MOSFET's ja ~GND oder? und Drain aber +AKKU, also wird da
nicht die Body-Diode leitent, weil Drain ja neg. als Source sein muss
bei p_Kanal?????

brunni

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Hallo zusammen.
sowas muss man aufmalen Schritt für Schritt.
Spätestens nach einem MaiBier sieht sonst niemand mehr durch  :-)))

Am besten, Du malst die BodyDiode immer mit in deine Schaltung ein.
Ich kann ja mal schmökern, ob ich was für dich zum nachbauen habe.
Etwas kenne ich mich glaube aus...
Einen P-Kanal hast Du sicher gerade nicht zur Hand, oder?

Autor: Brunni (Gast)
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Hi Axel, nö leider nicht, war so schlau und hab mir nur n-Kanal
MOSFET's besorgt :-(

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Na, dachte ich mir... ich geh vorher noch eine rauchen :-)
Eine Idee habe ich schon gg
mal sehen, was die anderen dazu sagen. Im Grunde wurden ja schon viele
richtige Ansätze gezeigt.
Bis gleich.

Autor: Brunni (Gast)
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ok ich werde auf dich warten g

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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So in etwa vom Prinzip :-)

Ich geh davon aus, das der Motor erstmal eine kleine Weile läuft. Smit
kann sich C1 (oben der 1uF) über die Diode mit den 18Volt aufladen.
Soll der Motor stehen bleiben, liegt genau diesem Kondensator jetzt auf
die Betriebsspannung in Reihe. Habe ich versucht, im rechten
bildausschnitt mit einem Pfeil zu kennzeichnen.
Da der obere Mosfet zum Ansteuern ja die diskutierten Ugs von minimal5
Volt braucht, bekommt er diese nun vom Kondensator. Dessen Spannung
schaltet sich mit der Betriebsspannung quasi in Reihe.
Die Abschaltung der Mosfets ist nicht optimal in meiner Schaltung.
Aber zum spielen sollte es erstmal reichen. ich habe auch nicht
ausgerechnet, wie lange die Ladung im Kondensator reicht. Zum bremsen
sollte 1uF aber reichen.
schimpft sich "Bootstrap" schaltung.
Über die Bedeutung dieses Wortes lasse ich mich jetzt mal nicht aus,
kommt irgentwo von Baron Münchhausen (mit den Stifeln aus dem Sunmpf
ziehen, oderso). hat also nichts mit Boots und Strapsen zu tun .-))
Aber auch hier könnte man mal googlen.Prost

Axel
Muss kurz weg

Autor: Brunni (Gast)
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Hi Axel

:-) WOW, RESPEKT! Wie schafft man es,sich sowas auf die schnelle aus
dem hirn zu ziehen, ich glaub da brauch ich nach jahre um jahre wenn
überhaupt  ;-).

Im ersten Augenblick hats mich schon sehr erschreckt :-) aber ich
probier mal das ganze wiederzugeben:

Also wenn ein Low kommt bleibt BC548 gesperrt, d.h. Es fließt strom
über D3 nach R1&R2 zu R8 auf Masse ab. Es bildet sich also ein
Spannungsteiler und es fallen am Gate ca. 11.5V an. Die Zenerdiode
schützt vor zu hoher Gate-Source Spannung. Die Widerstände begrenzen im
Zener-Falle auch den Strom durch die Diode.

Der untere MOSFET leitet also und legt den Motoranschluss auf Masse.
Jetzt wird der obere Kondensator auf ca. 17.5V (wegen diode)
aufgeladen.

kommt am BC548 jetzt ein High an so leitet dieser und der untere MOSFET
liegt ca auf GND. jetzt liegt an der Basis des pnp-Transistors ca. 24
(Spanungsteiler) gegen Masse gemessen. somit ist die Basisspg. geringer
als Emitter (30V) und dieser pnp-Trans. wird leitend. der wiederum hebt
das Gatepotential des oberen MOSFET's an und dieser wird leitend da
Ugs ca.11V. und legt die den Motoranschluss auf 18V.

wo ich momentan net ganz durchblick ist wie das mit der reihenschaltung
von Betriebsspg. und Kondendsator ist.Wahrscheinlich durch das Umpolen
der Motorinduktivität?? Kannst du mir das noch erklären wie die 30V
zustande kommen.
mfg
brunni

Autor: Brunni (Gast)
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wie funktioniert dann aber diese schaltung:

http://www.klaus-leidinger.de/mp/RC-Elektronik/Fah...

der autor verwendet da halt einen eigenen Treiberbaustein aber wird
hier den gewährleistet das die Spannungsdifferenz genug beträgt wenn
der Motor die Spannung umdreht. hab ich da nicht das selbe problem wie
in meiner schaltung das nur kurz wenn der Motoranschluss noch niedriger
ist als Gate leitet und dann die Spannungsdifferent nicht mehr
ausreicht??

mfg
brunni

Autor: Brunni (Gast)
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Hab mal im forum ein wenig nach H-Brücken gesucht... mhhhh wenn ich nun
so ne H-Brücke aufbaue oben pnp unten npn, wenn ich nun die basis des
oberen pnp fix auf Masse gebe dann kann ich mit den 2 rechten Transen
ja ein/aus schalten oder also unterer npn auf High und Motor dreht und
zum stoppen oberen auf Low, könnte also die Basis des oberen und
unteren direkt verbinden es schaltet immer nur einer ein, den linken
unteren Trans. könnte ich mir dann ja sparen den
Drehrichtungsänderungen brauch ich eh nicht.

Nur wie schaut das dann mit der Schaltzeit beider rechten Transen aus,
sind mir die dann kurzzeitig beide leitend???

mfg
brunni

Autor: Brunni (Gast)
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oder noch einfacher ne halbe H-Bridge, bin momentan vor lauter
schaltungsvorschläge schon ganz verwirrt, ne halbbrücke wie am Anhang
aus nem anderen
Beitrag(http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-7037.html#new)
müsste doch gehen oder, dabei kann ich beide Gate's doch miteinander
verbinden, High-->n-Kanal schaltet, motor dreht sich,LOW-->n Kanal
sperrt,p-kanal schließt kurz. Zenerdioden müssen halt für meine
Spannung bemessen sein.

mfg
brunni

Autor: Brunni (Gast)
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natürlich tritt hier wieder das problem auf das der eine noch ein paar
nS braucht um zu sperren der andere aber schon aufmacht, beide leiten
und ein hoher querstrom fließt mhhhh....

brunni

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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Du kannst ja Sorgen haben. nS..... bei Motoren.......
Das sind ja schon Gatterlaufzeiten bei TTL.
Dann nimm doch nen TC oder MC die machen das schon.
Die schalten so brachial, da springt warscheinlich der Motor von der
Scheibe.

Probieren und lernen. nS bei einem Automaten der Becher ausgibt...
Kommt mir irgendwie Trollig vor.

Die meisten der hier gezeigten schaltungen arbeiten sei vielen Jahren
im täglichen betrieb.
Die schaltungen der fahrtensteller für RC Modellbauer haben da
mit ganz anderen strömen und Spannnungen zu tun.
Die gehen doch auch.

Also löten, testen, lernen und Qualm gehört hin und wieder auch dazu.

Hatte mal nen invertierenden MC statt nem nicht invertierenden
bekommen, da ging Bremse und StellFet gleichzeitig durch.
NATÜRLICH war nen großer voll geladener Akku dran !!!
Und wenn 2,5 qmm High Flex Litze heis werden..... was passiert da ???

tu was !!

Autor: Brunni (Gast)
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naja meinte das wenn die MOSFET's langsam umschalten fließt ja lange
ein Kurzschlusstrom von VCC nach GND (hängt zum einem ja ab wie schnell
die Gatekapazität umgeladen wird), wie lange nun ein BU11 genau zum
schalten braucht weiß i grad nicht.

die schaltung im anhang
(http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-7037.html#new)
müsste ja für meinen zweck reichen, also eine halbbrücke,oder??? darf
ich nun die 2 MOSFET's gleichzeitig ansteuern wegen dem kurzzeitigen
querstrom? Motor wird ja nur "wenig" geschalten

brunni

Autor: Christian Rötzer (Gast)
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Der Herr Henning hat nur nicht verstanden, worum sich's momentan
dreht.
Zeitversetztes Schalten ist sehr wohl angesagt! Das kann man entweder
durch geschicktes Verteilen von Dioden und Kondensatoren auf der
Schaltung erreichen, oder Du schaltest die beiden MOSFETs jeweils mit
einem eigenen Port des Prozessors.

Autor: Brunni (Gast)
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Hallo Christian.

du hast recht. mittels µC umschalten wäre sicherlich die einfachste
lösung aber mich würde speziell die Hardware-Lösung interessiern. Wie
würdest du ein einfaches zeitverzögertes Umschalten raelisiern?

den Kurzschluss-MOSFET langsamer durchschalten also die Gatekapazität
langsam umladen ist ja auch nicht vorteilhaft da der MOSFET dann wieder
ziemlich warm wird beim Schalten .....

gar net so einfach einen Motor schnell zum Stehen zu bringen,wär hätte
das gedacht ;-)

mfg
brunni

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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...
Wie schafft man es,sich sowas auf die schnelle aus
dem hirn zu ziehen,
...
Das agt man wohl Inselbegabung zu. Keine Angst, geradeaus laufen kann
ich trotzdem, soo schlimm ist es dann auch wieder nicht mit de
Inselbegabung. Dafür kann ich keine Gleichungen umstellen. Das macht
dann Excel :-))

Zu deinem Becherdosierapparat:

Du schaltest gerade ein einziges Mal pro Kaffee den Mosfet um.
Die Schaltung, welche Du aus dem anderen Thread zitierst, arbeitet mit
einem P-Kanal MOSFET, den Du (noch) nicht hast -.
Du kannst Dir nun überlegen, ob Du Dir einen PMOS bestellst (
zB.IRFR5303) oder einen IR2184.

Wenn Du am Wochenende noch was basteln willst, OHNE was zu bestellen
und Du brechtigte "Angst" vor Querströmen hast, rate ich Dir dafür zu
sorgen, das beide Mosfets (Ich beziehe mich mal auf meine Schaltung mit
den zwei N-Kanal) schnell abschalten und relativ langsam einschalten.
dazu kann man erstmal den GateVorwiderstand größer machen und mit einer
Diode überbrücken, die beim abschalten leitend wird. Ist aber Murks, da
der Mosfet beim einschalten durch den großen GateVWiderstand langsam
durch den linearen Bereich fährt. Sollte bei 300mA aber kein Problem
sein.
Besser ist - diskret aufgebaut, es steht ja immernoch der IR2184 zur
Auswahl - die Kombination GateVorwiderstand||Diode/Gatekapazität durch
eine RC-Dioden Kombination zu ersetzen und ein Schmittttrigger zB.40106
(3x||) vor die MOSFETS zu setzen. Das wäre eigentlich schon alles. Wenn
Du aber sowieso nichts im Haus hast und alles bestellen müsstest, dann
empfehle ich Dir einen IR2183, einen IR2184, einige IRF5305 und einige
IRLR2905 bei Angelika zu bestellen.
"4Neue, kostet doch nicht die Welt".
Motor schnell abbremsen errinnert mich an das Gokart, welches mit knapp
80Sachen kurz vor der Wand der Tengelmanntiefgarage zum stehen kommen
musste (UNBEDINGT).
Kennst Du diesen Thread? Dort kannst Du Dir vlt. etwas reinziehen, was
dich weiterbringen könnte. Allerdings ist das dort alles eine Nummer
größer.(120Volt@60-100A).
Mal sehn, vlt. mal ich noch was auf...

Gruß
AxelR:

Autor: mhhhh (Gast)
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Kann der Brunni vlt. nochmal zusammenfassen was zur Verfügung steht.
Da das sowieso nur von akademischen Interesse ist erzähl mal was über
die Zutaten.
Dann kann MC Gyver (oder so) zuschlagen.

Was ich bisher weiß:

- Nur n-Kanal Mosfet (dicke Dinger) Anzahl?

- irgendein Endschalter

- Motor mit Getriebe, der eine Förderscheibe dreht

-  300mA Stromaufnahme an 18V

Ist Kleinkram vorhanden, wie Standardtransen, Widerstände, Dioden
und/oder Z-Dioden, und so weiter?

Wie erfolgt die Ansteuerung. Vielleicht können auch die Anderen etwas
zur Ergänzung betragen.




ts

Autor: mhhhh (Gast)
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Ach ja, soll der Motor innerhalb der Stellung " Endschalter gedrückt"
stehen, oder wird der Schalter überfahren?

Erfährt auch die Ansteuerung davon, dass der Endschalter gedrückt
ist/war, und ab wann darf wieder ein neuer Zyklus beginnen?

ts

Autor: ratlos (Gast)
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...was nicht eningebaut wird geht nicht kaputt.... immer dieser
HighTec-Wahn

Autor: Brunni (Gast)
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Hallo zusammen,

sorry das ich erst jetzt schreibe aber war heute unterwegs.

Also zur verfügung stehen momentan meherer n-Kanal FET's, wenns jedoch
mit p-Kanal einfacher zu realisieren wäre (vielleicht Halbbrücke
n-Kanal&p-Kanal???) kann ich mir auch p-Kanal MOSis bestellen.

Der Motor kann ruhig den Endschalter überfahren hab da noch ein paar mm
Spiel.

Genau es handelt sich um einen Getriebmotor der ein Rotorblatt dreht.
zusätzlich ist an der Motorwelle noch ein Scheibe montiert welche eine
kleine "nase" an einer kante hat die eben den mikroschalter beim
vorbeifahren kurz drückt.

Die Schaltung soll von der Stalleung schon was mitbekommen den der MS
Zustand wird mittels µC eingelesen obwohl dies eigentlich nicht
zwingend erforderlich ist wenn ich davon ausgehen kann der Motor bleibt
wirklich da stehen und dreht nicht die ganze zeit herum ;-)

 Was is eigentlich mit dem Vorschlag einer halben "H"-Brücke also
oben p-Kanal-Mosi unten n-Kanal-Mosi, Mittelpunkt zu einem
Motoranschluss anderer Anschluss an VCC??

oiso meine herrn vielleicht hat ja noch wer ne idee!

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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ich habe schon verstanden worums geht. Aber wir nehmen MCU.
Erst Pin 1 aus ( Motor aus ) und dann Pin 2 ein ( Bremse an)
Nimm einen MC oder TC MOSFET Treiber fütter einen Eingang mit deinem
Startsignal und der andere bekommt das Signal über ne NPN Transe
invertitert.

Woila

Man kann sich das Leben aber auch Schwer machen.

Autor: Brunni (Gast)
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Hi Axel, hab deine Antwort erst jetzt gesehen. Wow sind ja einige saxhen
die ich mir da zulegen muss. vielleicht werd ich da doch nen
MOSFET-Treiber den stephan vorschlug verwenden und den  mittels µC
steueren. Wenn du jedoch noch ne andere schaltung hättest und es nicht
allzu viel arbeit ist diese ins schematic programm zu zeichen wäre ich
sehr dankbar, möchte ja auch ein bissl was dazu lernen bei der ganzen
sache und sehen wie das die profi's eben so realisieren.

Hab aber bis jetzt ja schon sehr professionelle antworten bekommen und
möchte mich dafür mal bei allen leuten bedanken die mir so zahlreiche
beispiele geliefert haben.

mfg
brunni

Autor: Brunni (Gast)
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Grüß euch,

so hab letzte woche mal ordentlich bestellt (MOS-Treiber, p-Kanal
MOSFET's, TC4427) um meinen DC-Motor beim abschalten ordentlich
abzubremsen.

Hab mir mal zuerst eine halbe H-Brücke aufgebaut, also oben p-Kanal
unten n-Kanal. Gate's zusammen mit 500Ohm auf GND, Mittels Optokoppler
schalte ich dann auf ca. 15V. Jetzt tritt ja das Problem auf, dass ich
mit dieser Schaltungsanordnung einen hohen querstrom habe weil beide
MOSi's beim Schalten leiten.

Hab daher die Gatekapazität des p-Kanal Mosis erhöht (parallel-Kondi).
Jetzt funktioniert das ganze eigentlich recht gut, MOsis werden nicht
heiß. Gut bei PWM würden die mir sicher abrauchen.

Trotzdem versteh ich das nicht ganz. Beim Abschalten ist die
Gatekapazität des n-Mos-MOSFET's schneller entladen als die des
p-Kanal da die ja größer ist. also es leiten nicht beide Mosis für den
Umschaltvorgang. Beim Einschalten aber ist ja der n-Kanal wieder
schneller als der P-Kanal, also der p-Kanal leitet noch während der
n-Kanal aber auch schon leitet--> Kurzschlussstrom. Trotzdem
funktioniert's ??!!! Wieso?

Entferne ich aber meinen Gate-Parallel-Kondi des p-Kanal Mosis habe ich
nen Kurzschluss beim Schalten, weil eben beide leiten.

Wieso hab ich mit der Parallelkapazität jetzt kein Problem mehr beim
ein&ausschalten ??? Es freut mich zwar aber möchte es gerne auch
verstehen.

 brunni

Autor: AxelR. (Gast)
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Schade, dass Du Dir keinen IR2184 bestellt hast. Dort hättest Du deine
BUZe drannhängen können und gut wärs gewesen. Der Treiber schaltet von
Hause mit "Pause" die beiden Transistoren.

Nun gut - überbrücke den GateVWiderstand mit einer kleinen Diode
(Balken vom Transistor weg).. dann entlädt sich die Gatekapazität sehr
schnell und der Transsitor sperrt sehr schnell.
Bei P-Kanal genau andersrum: Diode über den GateVwiderstand mit Balken
zum Gate hin.
....
.Gate mit 5K gegen GND.Mittels Optokoppler
schalte ich dann auf ca. 15V.
....

Der Pmos wird über den 5K eingeschaltet. das dauert!
Der Nmos wird über den 5K ausgeschaltet. das dauert!
Hier fliesst den Querstrom :-((

Beim "drauflegen" der 15V vom Optokoppler siehts etwas besser aus.
Dein Pmos wird nun schnell "hochgezogen" und sperrt entsprechend
schnell. Der Nmos bekommt vom Transistor im Optokoppler seine 15V und
leitet ziemlich schnell. Wobei ziemlich ziemlich relativ ist, da der
Optokoppler sicher auch schnarchlahm sein dürfte und der Transistor im
OPtokoppler selbst vlt. max.100mA aufm mal kann.

Ich glaub, ich mal Dir da mal was auf, oder?

kannst mir ja ne email schreiben...

Viele Grüße
AxelR.

Autor: Brunni (Gast)
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Hi Axel, zu deiner beruhigung, habe den von dir empfohlenen IR2184 !!!
Keine Angst :-) bin schon auf nummer sicher gegangen ;-)

ahhh deine Idee mit den Dioden ist genial. Verstehe ich das nun so
richtig, dass wenn nun der Optokoppler 15V anlegt, der p_Kanal Mosi
durch die Diode die in Durchlassrichtung liegt schnell geladen wird
(überbrückt quasi den Widerstand dadurch höherer Ladestrom) und die
n-Kanal Gatekapazität wird langsam über den Widerstand geladen. Beim
Abschalten ist dann genau andersrum, N.Kanal Diode in Durchlass und
p-Kanal in sperrrichtung.

Versteh ich das so richtig????

mfg
brunni

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