Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H-Brücke 10nF parallel zum Motor?


von MOBA 2. (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe einen Modellbahn Decoder untersucht. Dort ist eine H Brücke aus 
4 SO8 Fets aufgebaut. 2A/24V. Ohne Freilaufdioden (werden die internen 
der Fets genutzt die Fets sind 60V Typen). Frequenz zwischen 70-16kHz.

Jetzt meine Frage: da ist ein 10nF Kondensator parallel zum Motor. 
Warum? Wofür? Ich hatte eher gedacht der ist schlecht will der die pwm 
kurzschließt.

: Verschoben durch Moderator
von Ingo L. (corrtexx)


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MOBA 2. schrieb:
> Ich hatte eher gedacht der ist schlecht will der die pwm
> kurzschließt.
Es soll wahrscheinlich das Büstenfeuer des Motors unterdrücken und 
entstören. Um die PWM schadhaft kurz zu schließen is er zu klein.

von Hmm (Gast)


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MOBA 2. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich habe einen Modellbahn Decoder untersucht. Dort ist eine H Brücke aus
> 4 SO8 Fets aufgebaut. 2A/24V. Ohne Freilaufdioden (werden die internen
> der Fets genutzt die Fets sind 60V Typen). Frequenz zwischen 70-16kHz.
>
> Jetzt meine Frage: da ist ein 10nF Kondensator parallel zum Motor.
> Warum? Wofür? Ich hatte eher gedacht der ist schlecht will der die pwm
> kurzschließt.

Das genannte Bürstenfeuer klingt plausibel, zumindest wenn es ein 
Bürstenbehafteter Motor ist.

Als Ergänzung:
Der Kondensator schließt die PWM mehr oder weniger schon kurz. Der muss 
halt umgeladen werden. Zweimal pro Periode der PWM.

Dadurch verursacht er Schaltverluste (P=f*C*U²). Bei 10nF  10kHz  24V 
sind das etwa 58mW. Die fallen in den FET an.
SO-8 auf einem Board liegt etwa bei z.B. 150K/W, da kann man abschätzen, 
dass diese Leistung so höchstens 5°C ausmacht. Weil sich das auf 2 
Transistoren verteilt.

Man merkt es also schon an der Erwärmung. Rein aus "Bauchgefühl" dürfte 
das da nicht hineingekommen sein :-)

Das Bürstenfeuer ist echt eine Sauerei. Da ist sowas oft nötig.

von R. M. (Gast)


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Hmm schrieb:
> Dadurch verursacht er Schaltverluste (P=f*C*U²). Bei 10nF  10kHz  24V
> sind das etwa 58mW. Die fallen in den FET an.

Je nach Dimensionierung der Totzeit der Halbbrücke, könnte es auch sein, 
das diese Verluste nicht auftreten: Wenn nämlich z.B. der untere 
Transistor öffnet, wird der Kondensator durch die (Motor-) Induktivität 
umgeladen, nach Ende der Totzeit, übernimmt der obere Transistor den 
Laststrom, nachdem der Kondensator schon umgeladen ist.

Kann mich erinnern, in ApplicationNotes von Halbbrückentreibern 
(IR21xx), schon "Selbstversorgungen" nach diesem Prinzip gesehen zu 
haben, die nur verlustfrei funktionieren, wenn eine Induktive Last dran 
hängt.
Dabei ging es um Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen.

Edit: Typo

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sind da keine Längsdrosseln in den Motorzuleitungen? Dann würde man 
nämlich die Kanten verrunden, somit weniger HF Störungen abstrahlen und 
auch der 10nF erzeugt dann weniger Verluste. Die Drosseln waren in 
meinen alten Fleischmann Loks schon vor 40 Jahren drin.

von MOBA 2. (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Sind da keine Längsdrosseln in den Motorzuleitungen? Dann würde man
> nämlich die Kanten verrunden, somit weniger HF Störungen abstrahlen und
> auch der 10nF erzeugt dann weniger Verluste. Die Drosseln waren in
> meinen alten Fleischmann Loks schon vor 40 Jahren drin.

 Danke für die Antworten.

Drossel sind keine drin, der Motor hat natürlich Bürsten stimmt da wäre 
ich jetzt gar nicht drauf gekommen.

von MOBA 2. (Gast)


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Hmm schrieb:
> MOBA 2. schrieb:
>> Hallo zusammen,
>>
>> ich habe einen Modellbahn Decoder untersucht. Dort ist eine H Brücke aus
>> 4 SO8 Fets aufgebaut. 2A/24V. Ohne Freilaufdioden (werden die internen
>> der Fets genutzt die Fets sind 60V Typen). Frequenz zwischen 70-16kHz.
>>
>> Jetzt meine Frage: da ist ein 10nF Kondensator parallel zum Motor.
>> Warum? Wofür? Ich hatte eher gedacht der ist schlecht will der die pwm
>> kurzschließt.
>
> Das genannte Bürstenfeuer klingt plausibel, zumindest wenn es ein
> Bürstenbehafteter Motor ist.
>
> Als Ergänzung:
> Der Kondensator schließt die PWM mehr oder weniger schon kurz. Der muss
> halt umgeladen werden. Zweimal pro Periode der PWM.
>
> Dadurch verursacht er Schaltverluste (P=f*C*U²). Bei 10nF  10kHz  24V
> sind das etwa 58mW. Die fallen in den FET an.
> SO-8 auf einem Board liegt etwa bei z.B. 150K/W, da kann man abschätzen,
> dass diese Leistung so höchstens 5°C ausmacht. Weil sich das auf 2
> Transistoren verteilt.
>
> Man merkt es also schon an der Erwärmung. Rein aus "Bauchgefühl" dürfte
> das da nicht hineingekommen sein :-)
>
> Das Bürstenfeuer ist echt eine Sauerei. Da ist sowas oft nötig.


Ja der Motor ist ein Bürstenmotor.
Was wäre denn, wenn dieser Kondensator nicht da wäre?
Schrift das Bürstenfeuer den Transistoren?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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MOBA 2. schrieb:
> Was wäre denn, wenn dieser Kondensator nicht da wäre?
> Schrift das Bürstenfeuer den Transistoren?

Sagen wir mal so, ein 10nF bewirkt keine Wunder, kann aber kurze Spitzen 
ableiten, die evtl. unangenehme Höhen erreichen und die Endstufen mehr 
gefährden als nötig. Der Rest sollte eigentlich durch den Endstufen 
parallel geschaltete Dioden zur Betriebsspannung abgeführt werden.

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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Außer PWM gibt es auch noch Funkstörungen des Motors und die 
Eisenbahngleise bilden dazu eine "schöne" Antenne. Daher würde ich auf 
die 10nF und die Drosseln am Motor nicht verzeichten.

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