Guten Abend. Dies ist mein Entwurf einer Schaltung zur Steuerung eines Scheibenwischermotors als Servo. (2 Potis liefern Soll und Istspannung, je Seite 2 Komp(LM324) vergleichen in 2 Stufen und steuern den oberen Darlington (Spannungsfolger). Der Untere schließt den Motor kurz,um ihn schnell zu stoppen, wenn der Obere auf Null fällt, also das Ziel erreicht ist. Dazu hätte ich 2 Fragen: 1. kann ich für Unten auch MOSFET's benutzen und gehts dann schneller? 2. wie wird denn eigentlich der Rückkoppelwiderstand (hier 1MOhm)bestimmt? (Das Bild in der Anlage ist ein Screenshot von CrocoClips, sollte aber lesbar sein) Gruß Helle
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Die Ansteuerung der Brücke könnte zum Abrauchen der BDX93C führen, denn Du verhinderst mit deiner Schaltung nicht, dass im ungünstigen Fall sowhl der obere als auch der untere BDX93C leitend werden kann und ein sogenannter "Shoot-Through" stattfindet, der die 14V schlichtweg kurzschließt. Dabei sterben die Darlingtons schlichtweg, wenn es sich bei den 14V z.B. um einen potenten Akku handelt. Du solltest evtl. noch mal nach gängigen Brückenschaltungen und -treiber recherchieren. Bei 14V bietet es sich u.a. an CMOS-Logik (z.B. RS-Flip-Flops) für die Ansteuereung der BDX93C zu verwenden. Durch die Ansteuerung mittels RS-Flip-Flops benötigst Du auch nur noch die Hälfte der von Dir verwendeten OpAmps. Vergiss auf keinen Fall später parallel zu dem Motor einen Kondesnator zu schalten (im Idealfall direkt an den Motoranschlüssen angelötet), der Dir die unvermeidlichen Spikes - der Motor ist ja eine (große) Induktivität - kurzschließt, damit Dir nicht die BDX93C wegen Überspannung sterben wie die Fliegen.
Überlege dir auch, ob es nicht sinnvoller ist, die beiden diagonal gegenüberliegenden Endstufen anzusteuern. So verhinderst du ein etwaiges Shoot-Through zuverlässig. In klein habe ich das mal hier skizziert: Beitrag "Re: RC-Servoelektronik für DC-Motor" Der Vorteil bei MOSFet ist, das sie eine interne Diode in Sperrichtung besitzen und deswegen die o.a. Spannungspitzen an sich vorbei und in die Betriebsspannung leiten. Hier sind ein paar dicke Elkos sinnvoll, die die Spitzen dann wegschlucken.
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Nach einer kurzen Recherche via Google, konnte ich dies hier finden: http://www.talkingelectronics.com/projects/H-Bridge/H-Bridge-1.html "DESIGN 20" dürfte das gesuchte für die eigentliche Brückenschaltug sein. Auch hier wieder ohne die obligatorischen Schutz-/Freilaufdioden zwischen Kollektor und Emitter der TIP.. und dem Kondensator parallel am Motor. Nun gilt es nur noch eine gescheite Schaltung zu finden/entwickeln, die die notwendigen Steuersignale für die Brückenschaltung liefert.
Zunächst: Danke für euer Engagement. Hier noch einige Bemerkungen: Die Schaltung soll einen Scheibenwischermotor treiben. Diese Motoren haben einige Vorzüge, sie sind billig, robust, leicht zu montieren, laufen langsam bei hohem Drehmoment und sind selbsthemmend, aber, sie haben ein hohes Schwungmoment. Damit die nun aber schnell stoppen, wenn sie am Ziel sind, müssen sie effektiv kurzgeschlossen werden. Deshalb mein ungewöhnlicher Ansatz einer H-Brücke mit auch unten ein NPN. Der Durchschuß ist dadurch verhindert, daß der Untere BDX über 0.7 Volt Ansteuerspannung bereits durch den 3019 seiner "Basis" beraubt wird und sperrt, wobei der Obere erst ab 1.4 Volt anfängt zu leiten. (Freilaufdioden sind in den BDX übrigens auch vorhanden). Gratwanderung: Ein Kondensator über dem Motor müßte beim Kurzschließen ja zusätzlich zur EMK auch noch entladen werden??? Damit das Entladen nun schnellstmöglich passiert, eben meine Frage: Würde das mit einem MOSFET unten schneller und/oder konsequenter zu machen sein? Immerhin hat ein BDX immer noch 0,6 V Koll.-Spannung im durchgeschalteten Zustand.( Gut, die Gegenseite ja auch...) Gruß Helle
Raimund R. schrieb: > Vergiss auf keinen Fall später parallel zu dem Motor einen Kondesnator > zu schalten (im Idealfall direkt an den Motoranschlüssen angelötet), der > Dir die unvermeidlichen Spikes - der Motor ist ja eine (große) > Induktivität - kurzschließt Natürlich sind die Spikes vermeidbar. Nach dem Induktionsgesetz entstehen sie, wenn sich der Strom durch die Spule abrupt ändert. Schon eine Freilaufdiode (bei Gleichspannungsbetrieb) oder ein Snubber verhindern diese abrupte Stromänderung und damit gefährliche Induktionsspitzen. Zwei Zenerdioden in Serie, die bei übermäßiger Spannung anfangen zu leiten, sind ebenfalls zur Begrenzung geeignet.
Mal was ganz banales: Wenn du keine Drehzahlregelung brauchst, tuen es auch zwei simple Relais. Die gibt es sogar als doppel-Relais in einem kompakten Gehäuse.
Helmut H. schrieb: > Dies ist mein Entwurf einer Schaltung zur Steuerung eines > Scheibenwischermotors als Servo. Katastrophenschaltung. Der LM324 an 14V liefert 12V und die BDX93 kosten nochmal 2V, bleiben 8V für den Motor, der Rest ist Verlust und der ist bei den vielen Ampere die ein Scheibenwischermotor zieht erheblich. D.h. deine Transistoren werden heiss und brauchen grosse Kühlkörper. Zudem funktioniert der Mischung der LM324 Ausgänge über die 220 100 Ohm Widerstände nicht. Da muss eine ganze andere Verknüüfungsschaltung hin. Rechne bei Scheibenwischermotoren mit erheblich höherem Anlaufstrom als Nennstrom, wie viel musst du messen (Betriebsspannung/Innenwiderstand = Anlaufstrom) und dafür muss die ELektronik ausgelegt sein. Ausserdem: Servos sind Regler und sollten keine EIN/AUS Regler sein mit overshott, sondern ordentlich regeln, als muss eine PID Characteristik rein. Und Freilaufdioen müssten an die Transistoren auch noch dran. Helmut H. schrieb: > (Freilaufdioden sind in den BDX übrigens auch vorhanden). Find ich kein Datenblatt für welches die zeigt, als TO3 sind es jedoch Steinzeittransistoren. Raimund R. schrieb: > Die Ansteuerung der Brücke könnte zum Abrauchen der BDX93C führen, denn > Du verhinderst mit deiner Schaltung nicht, dass im ungünstigen Fall > sowhl der obere als auch der untere BDX93C leitend werden kann und ein > sogenannter "Shoot-Through" stattfindet, Das sehe ich so nicht. Der untere sperrt, so bald die Ansteuersannung des vorgeschalteten Transistor über 0.7V liegt, der obere leitet erst, wenn seine Ansteuerspannung über 1.4V liegt, shoot-tru sollte effektiv verhindert sein in der Schaltung. Raimund R. schrieb: > Vergiss auf keinen Fall später parallel zu dem Motor einen Kondesnator > zu schalten Damit, wenn der Motor eingeschaltet wird, erst mal ein Kurzschluss den Transistorstrom hochtreibt ? Wie dumm. Eine richtige Entstörung am Motor blockiert mit Drosseln den Strom, der durch die Kondensatoren dann fliessen würde.
1 | +--47uH--+---+---+ |
2 | | | | | |
3 | | | 47nF | |
4 | ----------------+ | | | |
5 | verdrillte Zuleitung 47nF +--(M) |
6 | ----------------+ | | | |
7 | | | 47nF | |
8 | | | | | |
9 | +--47uH--+---+---+ |
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Mea culpa.. Hab das durcheinander gebracht: Am Anfang waren das BDW 93, später dann BDX 53 im TO 220. Sorry... Hab die Schaltung seit 20 Jahren störungsfrei in meinem Boot in Betrieb. Bin aber immer versucht die Positionier-Genauigkeit zu verbessern, weil die 2 Dieselmotoren am ruhigsten laufen, wenn sie mit gleicher Drehzahl laufen. Daher auch diese Diskussion jetzt hier. Professionelle Anlagen haben dazu extra eine separate Elektronik zum synchronisieren. Das geht mir aber zu weit. Nochmal: Könnte durch einen MOSFET der Stopp schneller gemacht werden und dadurch die Hysterese enger werden? Gruß Helle
Helmut H. schrieb: > Könnte durch einen MOSFET der Stopp schneller gemacht werden und dadurch > die Hysterese enger werden? Nein, sowohl MOSFET als auch Bipolartransistor sind ERHEBLICH schneller als der Motor. Man braucht, wie schon erwähnt wurde, eine ordentliche Regelelektronik mit PID Characteristik statt der dummen Elektronik die nur wie ein Schalter funktioniert. http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Regelungstechnik
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