Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H-Brücke bei 12V geht bei 24 nicht ?


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von Virus R. (virus2012)


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Hallo Leute,

sitze schon seit gut 2-3 Wochen dran eine H-Brücke zum Laufen zu 
bringen, an der ein Motor mit 24V/20A angeschlossen werden soll. Aber 
irgendwie klappen alle meine Versuche nicht. Jetzt habe ich eine 
Schaltung aus dem Internet gefunden welche eigentlich funktionieren 
sollte. Was ich nicht verstehe ist, die Schaltung funktioniert nur bis 
12V egal wie ich die Widerstände dimensioniere.
Vielleicht kann mir einer erklären warum das nur bis 12V geht und ich 
wäre dankbar über jeden Verbessungsvorschlag...

PS. die Bipolartransistoren werden an einen Raspberry pi geschaltet.

oben habe ich P-Kanal Mosfets und unten N-Kanal Mosfets. In der 
Richtigen Schaltung würde ich jeweils immer 2 Mosfets Parallelschalten 
um die Leistung aufzuteilen.

von HildeK (Gast)


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Meiner Ansicht nach sind da mehrere Fehler drin.
- der IRF530 hält als Gate-Source-Spannung max. 10V aus, bekommt aber 
hier rund 22V. Schon bei 12V-Betrieb sind die Maximum Ratings zumindest 
bei M1/M2 überschritten.
- M3 und M4 sind unspezifiziert, aber die Wenigsten halten mehr als 20V 
UGS aus.
- Beim Umschalten werden während der Flanke, die wegen der 10k nicht 
besonders steil sein wird, beide Transistoren (M2, M3 bzw. M1, M4) 
leitend und werden Strom ziehen, was die Quelle hergibt.

Was funktioniert denn in der Simulation nicht? Vielleicht kannst du mal 
den LTSpice-File anhängen.

von Der Andere (Gast)


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HildeK schrieb:
> Meiner Ansicht nach sind da mehrere Fehler drin.
> - der IRF530 hält als Gate-Source-Spannung max. 10V aus, bekommt aber
> hier rund 22V. Schon bei 12V-Betrieb sind die Maximum Ratings zumindest
> bei M1/M2 überschritten.

In der Simulation kein Problem :-)

HildeK schrieb:
> - Beim Umschalten werden während der Flanke, die wegen der 10k nicht
> besonders steil sein wird, beide Transistoren (M2, M3 bzw. M1, M4)
> leitend und werden Strom ziehen, was die Quelle hergibt.

Er sollte einfach mal sich den Drainstrom plotten lassen. Gibt vieleicht 
einen Augenöffner.

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


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Du vermeidest Shoot-Through Probleme, wenn du die Endstufen, die 
diagonal gegenüberliegen, gemeinsam ansteuerst - schau dir mal
Beitrag "Re: RC-Servoelektronik für DC-Motor"

an, wo ich das so mache. Braking allerdings ist bei mir nicht 
vorgesehen. Wenn du deine Schaltung retten willst, trenne die Gates 
voneinander und benutze z.B. Logiklevel FET für die Lowside und einen 
NPN als Treiber für die Highside. Zu hohe Gate-Source Spannung kannst du 
verhindern wie im Bildchen gezeigt.

: Bearbeitet durch User
von Virus R. (virus2012)


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danke für die schnelle Hilfe :)
also ich habe das am Steckboard zusammengeschlossen und eine LED 
geschaltet. Das problem ist wenn ich den Transistor schalte dann 
leuchtet die LED auf nur wenn ich den Transistor abschalte dann bleib 
die LED immer noch an (also ich kriege die nicht mehr aus).
Die Bauteile in der Schaltung gabs nicht darum hab ich einfach welche 
genommen um die Schaltung aufzuzeichnen :D

Als P-Mos habe ich einen IRF9530
und der N-Mos ist ein IRF530N
das Problem ist auch das der N-Kanal sehr warm wird

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Schön, aber was für eine Motorspannung benutzt du denn gerade? Und miss 
doch bitte mal den Strom, der da ohne Last fliesst.

von HildeK (Gast)


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Virus R. schrieb:
> Die Bauteile in der Schaltung gabs nicht darum hab ich einfach welche
> genommen um die Schaltung aufzuzeichnen :D
Ok. Kleiner Hinweis oben wäre schön gewesen.

> Als P-Mos habe ich einen IRF9530
> und der N-Mos ist ein IRF530N
Die beiden halten auch nur 20V am Gate aus. Mit 24V in deiner Schaltung 
dürfen sie kaputt gehen.

> das Problem ist auch das der N-Kanal sehr warm wird
Kann sein, der p-Kanal ist schon tot oder, falls nicht: beim Umschalten 
leiten beide, wie oben schon gesagt. Das äußert sich mindestens als 
Wärme.

von Falk B. (falk)


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@Virus R. (virus2012)

>    H-Bruecke.PNG

OMG!

Das ist keine H-Brücke, das ist 1000fach kopierter Internetmurks.

>Schaltung aus dem Internet gefunden welche eigentlich funktionieren
>sollte.

Jaja.

>Vielleicht kann mir einer erklären warum das nur bis 12V geht und ich
>wäre dankbar über jeden Verbessungsvorschlag...

H-Brücken Übersicht

Beitrag "Re: Fragen zur H-Brücke die X-te"

Tu dir einen Gefallen und nimm eine fertige, voolintegrierte H-Brücke.

von Michael B. (laberkopp)


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Virus R. schrieb:
> Jetzt habe ich eine Schaltung aus dem Internet gefunden welche
> eigentlich funktionieren sollte.

Ja, cool was man im Internet alles so findet.

Da muss nichts funktionieren, Hauptsache es sieht schön einfach aus.

Die Schaltung taugt aus schon geschilderten Gründen (UGSmax 
überschritten) nicht für 24V und wegen shoot thru nichtmal für 12V an 
Spannungsquellen die keine schnelle Strombegrenzung haben.

Virus R. schrieb:
> an der ein Motor mit 24V/20A angeschlossen werden soll

Vermutlich die Nennleistung. Leider brauchen Motoren beim Anlaufen mehr, 
und wenn deine Schaltung nur bis 20A ausgelegt ist, geht sie schon beim 
ersten Anlaufen kaputt.

Tu dir wenigstens den Gefallen und forsche nach, wie viel Strom der 
Motor beim Anlaufen = Blockieren braucht, das ist 
Betriebsspannung/Innenwiderstand, und bei einem 20A Motor vermutlch um 
die 200A.

Dafür muss eine H-Brücke ausgelegt sein, wenn sie keine 
Überstromabschaltung enthält.

Es hat seinen Grund, warum seriöse Motorcontroller aufwändiger sind und 
mehr Bauteile verwenden.

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