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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Motorregelung mit MOSFET und OPV


Autor: Martin Krellmann (Gast)
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Hallo,

ich möchte eine Motorregelung mit MOSFET (zur Stromregelung), LEM
Wandler (misst den aktuellen Strom) und OPV realisieren.
Der OPV bekommt das Ausgangssignal vom LEM und als "referenz" ein
gesiebtes PWM signal, dass um 2,5V pegelt (referenz vom LEM liegt bei
2,5V).
Das Problem: Ich wollte die MOSFETS mit Treibern (MAX620) ansteuern,
die am Eingang ein TTL/CMOS Signal brauchen... Das gibt mir der OPV
doch aber nicht direkt. Wie kann ich das machen?

Die Idee war: Erreicht der Strom eine Obergrenze, soll der OPV Ausgang
0V sein (z.B. LEM Ausgang auf OPV-Plus-Eingang und gesiebtes PWM auf
OPV-Minus, und dann das PWM Signal bei z.B. 4V einstellen)
Wird jetzt ein bestimmter Wert unterschritten (z.B. Obergrenze minus
0,5V) soll der OPV-Ausgang 5V haben.

Was noch hinzu kommt ist, dass auch ein Rückwärtslauf vorhanden sein
soll... Sprich das ganze muss auch mit einer Untergrenze gehen. (Aber
das sollte keine Probleme machen -> PWM auf 1V eingestellt -> der LEM
Ausgang nähert sich 1V und der OPV schaltet ab, usw.)

Gibt es dazu evtl. Vorschläge?
Muss ich nach dem OPV noch eine Transistorstufe schalten? (Würde ja
fast passen. Die meisten NPNs schalten ja bei 0,7V ein an der BE Diode
ein) Aber geht das nicht auch einfacher?

Was ich ausschließen kann ist das LEM Signal direkt auf den steuernden
µC zu geben und den per PWM die MOSFETs regeln zu lassen. Das
funktioniert nämlich leider nicht, da mein µC mit 8Mhz zu langsam ist.

Danke schonmal.
MfG,
Martin.

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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Nachtrag:
Ist vielleicht ein Komparator angebrachter?

Welche OPVs/Komparatoren würden sich eignen?

Autor: AxelR. (Gast)
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Ist nicht soo einfach:
im PWM Betrieb STEIGT der Motorstrom bei sinkender Drehzahl bis zu
einem bestimmten Punkt. Speziell immer dann, wenn man "vom GAS
geht".
Die Stromregelung/Überwachung müsste also mit einem Portpin deaktiviert
werden, wenn der Dutycycle sinkt (alter OCx > neuer OCx)

Aber ich glaube, du verwendest garkeinen Controller, oder?

Kennst Du meinen "GoKart" Thread?

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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doch doch ich nehm nen controller...
im moment macht der controller die auswertung des lem signals (per AD)
und schaltet entsprechend die MOSFETS (da nehm ich gar kein richtiges
PWM)
funktioniert so: erreicht der gemessene wert eine obergrenze bzw. eine
untergrenze wird abgeschaltet. fällt dann der wert (bzw. steigt) um
einen bestimmten wert (eben die 0,5V) wird wieder eingeschaltet.

ich hab die schaltung analysiert und festgestellt, dass der
entsprechende portpin immer an ist, aber der strom durch die MOSFETs
trotzdem nicht größer als 8-10A wird (das müssen aber bis 20A sein).
ich hab darüber mit jemand kurzgeschlossen, der meinte da ist
wahrscheinlich der µC (@8 MHz) zu langsam... und hat vorgeschlagen das
mit nem OPV zu machen.

der µC soll dann nur noch die obergrenzen per PWM definieren (halt
abhängig von der "gasstellung"), die steuersignale empfangen und das
ganze system überwachen und z.b. bei motorüberhitzung
abschalten/runterregeln.

dein "gokart" thread kenn ich leider nicht.

zitat: "im PWM Betrieb STEIGT der Motorstrom bei sinkender Drehzahl
bis zu
einem bestimmten Punkt. Speziell immer dann, wenn man "vom GAS
geht"."

du meinst, dass die OPV regelung den motor weiter antreiben will,
obwohl er nicht soll?
wenns das ist: das sollte eigentlich nicht passieren, weil ich ja (wie
oben gesagt)  per µC und gesiebtem PWM die referenz entsprechend dem
steuersignal verschiebe... irgenwann kann das ausgangssignal nich mehr
groß genug werden, dass der treiber wieder einschaltet (also je näher
ich den 2,5V komme)
voraussetzung is halt, dass ich den ausgang vom OPV bei z.b. 0,5V soch
hoch bekomme, dass er mir ne logische 1 gibt (also über 3V)

bis dann,
Martin

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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<<dass der
entsprechende portpin immer an ist, aber der strom durch die MOSFETs
trotzdem nicht größer als 8-10A wird (das müssen aber bis 20A sein).>>

Wenn der Portpin ständig HIGH ist, dann muss auch der Strom des Motors
auf seinem Sollwert sein (bei dir 20Ampere).
Werden der/die MOSFETS warm?

Gokart Thread: hier ein Verweis darauf
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-327044...

Der Controller, meiner jedenfalls, (Tiny15 im GoKart) hat auch einen
Analogcomparator, den man dafür nutzen könnte.Im AC-interrupt einfach
die PWM auf NULL setzen.

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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nö die mosfets werden nich annähernd heiß...
ich bin da auch sehr verwundert drüber...
hier die momentane schaltung (im anhang)... allerdings sind die MAX620
nich da... ich hab ne treiberstufe mit nem andern FET gebaut und der
unter MOSFET (IRF3205) wird direkt mit von der logik gestuert... ich
weiß das nich so optimal. aber von den spannungen her müsste es
passen.

ich meld mich denn morgen wieder...

bis dann,
Martin

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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okay...

ich habe meine schaltung etwas verändert.
ich will mich auf einen MAX620 beschränken, jeder ausgang steuert je
zwei diagonal liegende MOSFETS
wegen der regelung hab ich mich entschlossen, die AIN eingänge vom
mega8 zu nutzen und dann per interrupt die beschaltung zu steuern.
verwendet der analog comparator vom mega8 den AREF eingang als referenz
oder kann ich die auch intern setzen (wollte jetzt nich mehr
nachlesen)?

muss ich noch weitere sachen beachten, denke ja... z.b. Freilaufdioden
oder widerstände zur begrenzung von schaltspitzen?
beim MAX620 ist eine schaltfreq. von 70kHz angegeben... das sollte doch
reichen?

ansonsten will ich mir noch andere mosfets raussuchen... überhaupt will
ich mich auf N-kanal typen beschränken (das geht doch auch?) habe da an
IRLZ34NS im D²Pak gedacht deren strom von 30A reicht völlig aus.

thx.
Martin

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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der schaltplan wäre ganz hilfreich, denke ich ;)

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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aha. der mega8 hat nur einen analog comparator, naja und die AD
konverter waren irgendwie zu langsam...

wie müsste ich es also machen, damit ich mit zwei komparatoren den
treiber steuern kann?
habe den MAX9107 mal ins auge gefasst
(http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX9107-MAX9109.pdf), wegen dem ttl
ausgang. was ich aus dem datenblatt nicht herausfinden konnte
(vielleicht hab ichs auch bloß übersehen), bei welcher differenz an den
beiden eingängen er eine 1 am ausgang gibt? kann man sowas irgendwie
einstellen?

thx.
Martin

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Nur mal kurz:
willst Du die Drehzahl regeln, oder den Motorstrom?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Nun, der Mega8 hat genauso nur einen Analogkomparator, wie er auch nur
EINEN Analog-Digital Wandler hat.
Die Idee, nur noch einen MAX620 einsetzen zu wollen, ist in sofern
ungünstig, da nun beide Zweige(highSide und LOwSide) gleichzeitig
schalten, sind beide hochohmig, fliesst der "Freilaufstrom" des
Motors über die Parasitären PN-Übergänge sowohl im N, als auch im
P-Kanal Fet.
Das macht dann bei 20 Ampere Spitze eben auch mal schnell 40Watt
Verlust.
Man sollte einen der beiden Fets dauerhaft angeschaltet lassen.
Ich steuer immer den etsprechenden oberen P-Kanal durch und der
entgegengesetzte N-Kanal des einen Kanal bekäme die Signale aus OC0A
bzw. aus OC0B, die beiden unteren Fets des zweiten Kanals bekämen die
Signale vom PIN OC2A und OC2B. Dann sind die ganzen TTL-Gatter schon
mal raus aus deiner Schaltung.

Stunden später...

man sollte gelegentlich auch mal "Submit" drücken gg

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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also eigentlich will ich die drehzahl des motors regeln... (steuert die
sich nicht über den motorstrom?)

es handelt sich dabei um zwei modellboot motoren. das ganze dient also
als fahrtregler für ein boot.

also bau ich den zweiten MAX620 wieder mit ein. den wegzulassen war nur
ne fixe idee, um ein klein wenig platz zu sparen.

korrigier mich bitte, aber hat der mega8 nicht nur drei OC ausgänge
(OC1A, OC1B, OC2)?
aber ohne die TTL Gatter wäre natürlich schön. Dann kann ich das Layout
um einiges kompakter gestalten.

Wegen dem Komparator: soll ich die quelle dann über einen multiplexer
auswählen? denn es sind ja zwei motoren zu steuern - und zwar nicht
immer synchron (lenken und so). (hätte ich vielleicht gleich sagen
sollen ;) )

die eigentliche regelung wollte ich deswegen lieber komplett aus dem µC
rausnehmen und den nur noch als - naja - "supervisor" arbeiten
lassen.

mein größtes fragezeichen ist wiegesagt bei dem verhalten vom
komparator (es soll einer mit TTL ausgang sein)...
- bei welcher differenz am eingang passiert eine änderung am ausgang
- kann man diesen punkt verschieben

thx.
Martin.

Autor: AxelR. (Gast)
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<<also eigentlich will ich die drehzahl des motors regeln... (steuert
die
sich nicht über den motorstrom?)>>
Die Frage war etwas provokativ, 'tschuldigung - es kam aber genau die
Antwort, die erwartet hatte g

Das Drehmoment des Motors/derMotoren wird über den Strom geregelt.
Hatte ich früher in meinen Motorsteuerungen (Medizintechnik). Dort
wurde das Drehmoment geregelt, damit der Motor SOFORT stehen bleibt,
wenn der Knochen durch ist (Mahlzeit).

OT
Wenn andere schon länger in diesem Forum mitlesen, muss der Eindruck
entstehen, ich bin 100 Jahre alt. Ich glaubs fast selber nicht, aber
ich habe wohl schon einiges erlebt. Wie schrieb jemand: AxelR. weiss
immmer was (auch wenn das im damaligen Kontext anders gemeint war).
/OT

Zurück zum Thema

Wenn Du zwei Motore in der Geschwindigkeit regeln möchtest(damit zB.
dein Boot geradeaus fährt), kannst Du die Drehzahlen beider Motore über
eine einfache Logik im uC verriegeln, einen Motor als Master und den
zweiten als Slave, beide Drehzahlen XOR und den zweiten solange
nachregeln, bis am XOR keine Impulse mehr entstehen. Das wäre eine
Möglichkeit.

<<(lenken und so)>>

Übersteigt die Differenz der Impulsbreite beider Fernsteuerkanäle einen
bestimmten Betrag, hebst Du die VErriegleung eben auf, bis das
Lenkmanöver beendet ist.

Setzt voraus, dass du auf die Welle der Motoren eine "Messmimik" für
die Geschwindigkeit (zB. weißer punkt und Reflexoptokoppler) anbringen
kannst. Das soll neuerdings auch rein elekronisch über die BackEMF der
Motore gehen. Das habe ich aber noch nicht probiert.
Eine zweiter, zeitnaher Ansatz wäre der Einsatz eines Gyroskopes. Das
Teil misst winkelbeschleunigungen. Damit fährt dein Boot dann sicher
geradeaus, wenns keine Kilometerlangen Strecken sind.
Die Drehzahl wenigstens eines Motors wird hier mit dem Ausgangssignal
des Gyros verrechnet.
http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CADXRS401%2C00.html

<<korrigier mich bitte, aber hat der mega8 nicht nur drei OC ausgänge
(OC1A, OC1B, OC2)?>>

Da hast Du sicher Recht! Der Mega8 hat nur diese Optionen.
Ich bezog mich fast wie selbstverständlich auf dem Megaachtundachtzig.
Mein Fehler ;-)
BTW. Nimm doch den Mega88...

<<soll ich die quelle dann über einen multiplexer
auswählen? >>

Wenn mich nicht alles täuscht, lässt sich der Eingang des
AnalogKomparators genauso an die Eingänge ADC0-ADC7 legen, wie die
Eingänge vom ADC. Müsste ich aber nochmal nachsehen, habe jetzt kein
Datenblatt zur Hand (kannst Du ja auch machen). Beim "FLOHBrushless"
wirds aber so gemacht - also: es geht(auch beim Mega8), brauchst nicht
nachsehen.

<<mein größtes fragezeichen...komparator>>

ich beziehe mich mal auf den internen Komparator vom AVR.
prinzipiell:
wenn die Spannung am AIN0 größer wird, als am AIN1, wird ein Interrupt
ausgelöst UND/ODER wenn diese Spannung kleiner wird. kann man
einstellen.
AIN0 ist etweder mit dem entsprechenden HardwarePin verbunden oder mit
der internen Referenzspannungsquelle.
AIN1 etweder mit dem dafür vorgeshenen PIN oder mit den Eingängen des
Analogmultiplexers (ADC0-ADC7)

externer Komparator.
Es gibt Komparatoren, wo der Umschaltpunkt tatsächlich nicht bereits
dann erreicht ist, wenn ein Eingang größer/kleiner wird als der andere.
Einige Typen habe hier ein "Fenster" von einigen mV, um Störungen im
Umschaltzeitpunkt zu unterdrücken. Stichwort interne Hysterese. Ein
Komparator ist wesentlich schneller als ein OPV. TTl Typen sind zB.
LTC1540, MAX921 usw.
Man kann aber auch herkömmliche Komparatoren (LM393 oderso) verwenden.
Dann sollte man aber eine externe Hysterese einbauen.

<<- kann man diesen punkt verschieben>>
mit ändern der Referenzspannung, lässt sich die Umschaltschwelle
einstellen, das Fenster(Hysterese) bei einigen Typen über einen
Steuereingang in geringen Grenzen, sonst nur über die externe
Beschaltung (mitkopplung).

Na wie auch immer - sind hier alles nur theoretische Betrachtungen.
 - der AVR ist IMMER schneller, als dein Boot, auch der ADC!
 - Bei der ersten Rückwärtsfahrt geht der AVR in den RESET!
 - eine Regelung ist meines Erachtens nicht nötig, Steuerung der
Drehzahl durch die Fernsteuerungsanlage mit evtl. Gyrokorrektur reicht


So, jetzt muss ich aber wieder an die Arbeit

AxelR.

Vlt. mach mich selbsttändig und produziere zusammen mit ..HanneS..
Fahrregler

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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okay das vereinfacht die aufgabe drastisch...
ich brauch also "bloß" den PWM (in verstärkter form) auf den motor
geben.

ich glaube ich werde einen MOSFET wie den IRC540 nehmen, der hat einen
sensorausgang für den fließenden strom... da kann ich mir die relativ
großen LEM wandler sparen.
ich hab bei conrad eine schaltung entdeckt... den schaltplan betrachte
ich mal näher und meld mich dann wieder.

thx.
Martin.

Autor: AxelR. (Gast)
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<<"bloß">>

bloß ist Gut!! :-))

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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hallo.

also ich habe den schaltplan überarbeitet (siehe anhang):
als erstes bin ich auf mega88 umgestiegen und hab die zusätzliche logik
entfernt. dann bin ich wieder auf die zwei treiber variante
umgestiegen.

als transistoren nehme ich jetzt ein kombination aus IRC540 (obere) und
IRL540 (untere). so konnte ich die lem-wandler hab entfernen, weil der
IRC540 einen sense ausgang hat - daran lass ich den µC (über R15, R16,
R17, R18) den fließenden strom messen.

zur stuererung:
einer der IRC540 ist immer an (wird der strom zu groß - 28A sind ca 5V
über den messwiderständen - schaltet die sw ab. diese schwelle kann man
per R19 einstellen). auf den jeweils gegenüberliegenden (unteren) IRL540
wird das PWM signal gegeben. der treiber tut dann das übrige...

zur spannungsbegrenzung hab ich parallel zu den GS strecken eine
Z-Diode geschaltet (12V), die übrigen 3V vom treiber sollen aber schon
über den vorwiderständen abfallen (bei 250µA am treiberausgang).

und jetzt kommt die große frage: geht das so?
das ich jetzt nur noch n-kanal fets nehme ist doch kein problem?

meine größte sorge ist die DS-Spannung über den FETs... die liegt
irgendwo bei 1V. damit sind aber schon 2V weg, bei voller batterie mit
8-9V macht das gerade noch 6-7V und das liegt schon ziemlich an der
grenze.

wie mach ich das (wegen der richtungsänderung) mit der freilaufdiode
für die motoren? und wie groß sollte ein kondensator sein, in die
energie beim bremsen umgeladen wird?

thx.
Martin.

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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@AxelR: hast du keine zeit mal kurz auf die schaltung zu gucken?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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doch jetzt - moment noch...

HAttest Du mir das JPG als Schemtic nach Hause gemailt?
Ich bring wieder alles durcheinander - na gut. Nehm ich das PNG...
Zu dinen MOSFETS
der IRL540 macht 100V max. brauchst Du die? der Rds_on liegt bei 0.1
Ohm! Das ist für einen 100V Typ ok. Aber bei 20A hast Du hier schon
hohe Verluste I^2xR = 20x20x0.1 macht 40Watt. Da sind noch keine
Schaltverluste berücksichtigt - hmmm.
Da Du nun den Treiber verwendest, kannst Du dich am Markt umsehen, ob
es Typen gibt, die besser abschneiden.
Ein IRLR7843 (C* 164398 - 62 ) käme hier bei deinen geringen
Betriebsspannungen in Frage. DPACK, also etwas kleiner als D2PACK.
Wenns TO220 sein darf, kannst Du dir auch den IRL1004 ansehen.
(C* 162758 - 62 ). Als "oberen" MOSFET einen N-Kanal zu verwenden
funktioniert in diesem Fall sehr gut, der MAX-Treiber ist ja genau
dafür entwickelt worden. Ich persönlich würde eher einen IR2183 auf
jeder Seite einsetzen. Das ist aber GEschmackssache
ein Argument wäre auf jeden Fall der Preis! ICh habe nun nicht überall
nachgesehen, da SEGOR aber "umme Ecke" bei mir ist
http://cgi.segor.de/user-cgi-bin/sidestep2.pl?foto...
(falls der Link nicht geht - die Teile sind bei Segor gelistet und
kosten über 10Euro das Stück, müssen ausserdem erst bestellt werden)

Die IR21xx funktionieren zwar erst ab 10-12V. Sind dafür aber überall
zu bekommen.

Wenn Du Strom messen musst/willst, dann kann man den IRC540 natürlich
verwenden. Allerdings dann vlt. doch eher einen IRCZ44/ IRCZ34?
Du kannst die Stromüberwachung vom Treiber aus vornehmen lassen
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1014.pdf
sieh Dir i.d.Z. den IR2125 mal an. Die Ansprechschwelle lässt sich
nicht einstellen, deine Dreh(moment)regelung mutiert dann, lässt sich
aber immernoch dafür verwenden, die Motore und Transistoren sicher zu
schützen, wenn Sich der Antrieb zB. im Schlick verfangen haben.
Viel wichtiger, bevor ich es vergesse:
Die IRC540 in deiner Schaltung müssen nach unten, wenn die
Stromporportionale Messspannung der HEXSense Fets gegenüber Masse
gemessen werden soll. PWM kann auch von oben kommen, ist egal.
Wobei - so beim schreiben, der MAX erzeugt seine höhere Spannung zum
Ansteuern der "oberen" Fets mit einer EIGENEN Ladungspumpe. Der
IR21xx "verlässt" sich darauf, das der Boostkondensator vom Ausgang
umgeladen wird. wenn Du nun mehrere Minuten geradeaus Vollgas fährst,
schaltet nichts mehr um... nunja, mir noch nichts negatives bei
aufgefallen. Offenbar reicht eine "Ladung" langhin. Wenn Du also die
NAX-Dinger schon hast oder günstig bekommst - nimm sie.
Ich habe auch schon zur Überstrombegrenzung einen Hallschaltkreis aus
einem kleinen Brushlessmotor (DittoLaufwerk) auf die Platine bestückt
und in der unteren Lage einen Leiterzug unter dem Schaltkreis verlegt.
geht auch, lässt sich allerdings nichts einstellen. Du kannst auch eine
Windung dicken Draht um ein Reedrelais wickeln. Funktioniert auch :-))


<<meine größte sorge ist die DS-Spannung über den FETs... die liegt
irgendwo bei 1V.>>

nimm halt andere (siehe oben). Aber denk bei der Gelegenheit an zus.
Schottkydioden parallel zu den Mosfets. Irgentwas "dickes" (kA. hatte
welche aus einem alten PC-Netzteil).

<<bei voller batterie mit
8-9V >>
was'n das für ein Boot?
Bei 2Motore - ich bin von 24-30V ausgegangen gg
Also was ich oben schon sagte. Bei derart geringen Spannungen auf jeden
Fall MOSFETs nach Rds_on aussuchen. Mindestens doppelte U_ds.

<<und wie groß sollte ein kondensator sein, in die
energie beim bremsen umgeladen wird?>>
Ich dachte, Du wolltest die Energie in die Akkus zurückschicken?
Ich würde 2x470uF/35V dicht bei den Fets parallelschalten. Hierzu
parallel noch eine dicke Supressordiode (wie heissen die Dinger
gleich?) 1.5PK33 glaube ich und einen 100nF/50V keramik. Z-diode an den
Gates gegen Source ist bei böse Störenden Motorschaltungen immer gut.
12-15V geht alles. ICh sehe gerade:4K im Gate? 33 Ohm, wenns zu sehr im
Empfänger stört bis max.100 Ohm wenn die Motorentstörung nichts mehr
bringt. Die Z-Dioden überleben das.

<<freilaufdiode>>

Parallel zu jedem MOSFET kommt je eine. Der Freilaufstrom fliesst dann
über MOTOR+ -> P-Kanal rechts -> PLUSPOL Akku - MINUSPOL Akku - >
N-KANAL links -> MOTOR-. /bzw über die 470uF. oder eben links lang, je
nach Fahrtrichtung.

Sorrynochmal wegen der Verzögerung. Hatte arg zutun

Gruß
AxelR.

noch was vergessen?

Sieh mal bei YAHOO in den Groups nach "OSMC". Da kann man sich auch
einiges abkukkken/abguggen (wie nu eigentlich? abgucken? ich glaube).
http://www.robotpower.com/downloads/OSMC_project_d...

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Anhang vergessen, klar...

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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besten dank.

die boote aus dem modellbaubereich haben - soweit ich weiß - max 12V
akkus. es gibt auch systeme, die auf 7,2V arbeiten (die akkus ham dann
8-9V bei vollem ladezustand).

von dem MAX620 hab ich bereits 2 stück da (ich mag Maxim IC - da kannst
du das als Sample bestellen und bezahlst gar nichts)

den strom so zu messen, wie du das in dem schaltplan hast ist natürlich
auch eine gute möglichkeit... die HEXsense FETs kosten aber kaum mehr
als die anderen, deswegen werd ich das so lassen.
Habe mich jetzt für IRF2804 für die HiSide und für IRCZ44 für die
LoSide entschieden (also das auch gleich getauscht, so wie du gesagt
hast). Die IRF2804 haben sogar noch einen geringeren Rdson von
2,3mOhm.
Da werden dann bei 18A nicht ganz 10W an einer Strecke "verbraten".

Das mit dem Gate Widerstand war wohl ein Fehler ;) (Wie find ich
eigentlich raus, was für ein Strom da fließt? Bei NPN Transistoren hat
man ja dafür die Eingangskennlinie... Aber in den FET Datenblättern hab
ich sowas noch nicht gesehen.)

Ich will auch, das die Energie in den Akku zurückgeladen wird... Ich
wollte nur mal wissen, wie du sowas machen würdest.

Wenn du sagst "parralel zum FET", meinst du dann parallel zu DS oder
zur GS strecke?
Soll heißen: Die Freilaufdioden kommen parallel zur DS Strecke und die
Schottkydioden sollen dann noch daneben? (Was bewirken die dann?)

Ich werde noch parallel zu den Gate-Widerständen je eine Schottkydiode
bauen - wegen der verringerung der Ausschaltzeit vom FET. (So machen
dies bei der OSMC)


ich bedanke mich wiederholt ;)
bis dann.
Martin.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Hallo Martin,

werde ich Dich diesmal nicht solange warten lassen.
lass mich mit einigen Zitaten beginnen
<Zitat>
http://www.rc-raceboats.de/drifter.shtml
Die 3,2mm Flexanlage von Gundert hat vorher die 20 Zellen auch gut
ausgehalten, warum soll ich also eine fette und schwere 4,7er nehmen
</Zitat>

<Zitat>
http://www.rc-raceboats.de/zellenzahlen.shtml
Es lassen sich natürlich nicht die Geschwindigkeiten erreichen, die
einige Boote der 30- Zellen- Klasse zeigen,
</Zitat>

die Thunder und die Cyclone von Hopf läuft mit 20 oder 30 Zellen mit
einer 52Schraube an einem Viper800(16V) Motor. Aber ok, ich wollte nur
kurz klären, wie ich zu meiner Annahme kam, das Du mit etwas mehr
Spannung unterwegs bist. Auch kosten die Regler im von Dir
favoritisierten unteren Spannungsbereich nun wahrlich kein Vermögen.
Ein 20 ZellenRegler hingegen schon! Auch deshalb bin ich FEST davon
ausgegangen, es handle sich bei Dir um eben diesen etwas
"gehobeneren" Spannungsbereich. Nun gut. BTT(BackToTopic)

Das da 10Watt zusammenkommen, glaubt man auf den ersten Blick garnicht.
Ich habs eben mal nachgerechnet tatsächllich, sind fast 10Watt
(18x18x0.03). Ist eine ganze Menge: die Umschaltverluste sind hier noch
nicht berücksichtigt... Wobei ein LÖwenanteil im IRCZ44 verbraten
werden. Wenn Du dich doch nur überreden lassen könntest, auf die IRCZ
zu verzichten, bräuchtest Du in den Fets "nur" ca. 1-2Watt
verheizen.

18x18x0.0023=0.75 pro Transistor (wenn dieser KALT ist)

Aber gut: seis drum :-))

<<(Wie find ich
eigentlich raus, was für ein Strom da fließt? >>

Das Gate beim MOSFET ist isoliert vom "Rest" des Transistors. Die
Abkürzung MOSFET deutet darauf hin, sollte also garkein Strom
fliessen(können); aber sieh selbst:

<Zitat>
http://de.wikipedia.org/wiki/Mosfet
Die Spannung zwischen Gate und Source ... steuert den Stromfluß
zwischen Drain und Source. Durch das Gate fließt dabei (fast) kein
statischer Strom. Allerdings ist ein, teilweise erheblicher, Lade- und
Entladestrom in das Gate auf Grund der Umladung der Gatekapazität
nötig, was bei Schalteranwendungen evtl. stromstarke Treiberstufen in
der Leistungselektronik bei der V-FFET-Ansteuerung erfordert.
</Zitat>

Das Gate stellt sich somit als Kondensator der Außenwelt dar. Die Größe
des Kondensators ist abhängig von den restlichen Daten des Transistors.
Der theoretische Strom beim Umschalten ist unendlich, wird aber durch
die Stromergiebigkeit der Treiberstufe begrenzt und ist nur für ein
Bruchteil der Umschaltzeit von Nöten. Man begrenzt den Strom derart,
das die gewünschten Schaltzeiten (die ja möglichst kurz sein sollen)
erreicht werden. Leider weiss ich ausm Kopf jetzt nicht, welcher Wert
GENAU für diese Berechnung herangezogen wird.
Jedenfalls wird die entsprechende Ladungsmenge in As (Coloumb)
angegeben. Im Datenblatt vom IRF2804 hat (ich nehm jetzt einfach mal
Qg[total GateCharge]) ist hier mit max.240nC angegeben. Wenn Du dem
Gate nun 1Ampere erlaubst zu ziehen, wird er in 240nSekunden seinen
aktiven Bereich durchfahren, also von gesperrt nach leitend oder
umgekehrt.
Die 1Ampere fliessen aber nur am Anfang der 240nSekunden. Beim
Ausschalten das gleiche Prozederé. Sind also 480nSekunden, in den der
Transistor bei 1Ampere Gate(umlade)strom "mit sich selbst"
beschäftigt ist.
Sofern Du es überhaupt schaffen solltest, mit dem MAX620 solche Zeiten
zu erreichen.
Wenn dort Schaltzeiten von mehreren mikrosekunden angegeben sind, kann
man von max einigen 100mA ausgehen, die der Schaltkreis schafft.

<<Ich werde noch parallel zu den Gate-Widerständen je eine
Schottkydiode
bauen - wegen der verringerung der Ausschaltzeit vom FET.>>

Ob schottky oder nicht: schnell muss sie sein. Die Flussspannung von
0.7V bei Silizium oder 0.3V bei Schottky spielt da keine Rolle.
Da sperrt der MOSFET längst.
Was nützt es, wenn der MAX620 es sowieso nicht schafft, diesen erhöhten
Strom aufzunehmen. Kannst es aber gern antesten.

<<Energie in den Akku zurückgeladen...wie du sowas machen würdest.>>
Motorstrom beim Bremsen über den Akku leiten. Google mal nach
"Rekuperation" Wie es nun genau ging, weiss ich nun auch nicht mehr -
gebe ich zu. [Sehr ärgerlich] Hatten wir hier im Forum eine ellenlange
Diskussion, wenn ich mich recht erinnere. Ist aber zu lange her - tut
mir leid :-((

<<Wenn du sagst "Dioden parralel zum FET",>>
Nein, ganz sicher: ich sagte "parallel" :-))

Im Ernst: Du magst Dich wundern oder nicht, da im MOSFET ja schon diese
parasitäre Diode (Bodydiode) enthalten ist. Diese Dioden haben idR. sehr
schlechte Werte und sollten durch Dioden mit geringerer Flussspannung
überbrückt werden.
Die interne Diode vom IRF2804 geht allerdings, wenn man sich (im
Nachhein) das Datenblatt ansieht, ok. Bei gerademal 20Ampere müsste man
testen, ob eine Schottky hier besser abschneidet (Flussspannung,
Schaltzeiten).
Sonst hast Du zusätzlich zu deinen prognostizierten 10Watt auch noch
einige Watts, wenn der MOSFET sperrt (18Ax0.7V angenommene Flusspannung
der internen Diode = 12.6Watt)
Ich hatte ja schon erwähnt, dass der Motorstrom bei langsamerer Fahrt
größer wird, als bei voller Spannung. Siehe Step-Down Regler.
Und ja, die Diode kommt zwischen DS.

<<ich mag Maxim IC...Sample bestellen und bezahlst gar nichts>>
Ich enthalte Dir meine Meinung zu diesem Thema vor. Andere kennen diese
und das reicht.

<<den strom so zu messen, ... ist ... auch eine gute möglichkeit>>

Aber nur eine von einigen, du kannst auch den Rds_on vom IRF2804 als
Messwiderstand benutzen. Natürlich nur dann, wenn dieser leitet. Die
Spannung über diesem ist dem Stromfluss proportional, aber stark
Temparaturabhängig(positiv, bei höherer Temp. wird mehr Strom
suggeriert - um so besser, geht nichts kaputt, es wird aber eher
abgeschaltet). Hast Du schon eine Idee, wie das ansatzweise umsetzen
könnte??;-)

<<die HEXsense FETs kosten aber kaum mehr>>
doch: 10x mehr Verlustleistung!!1000prozent Steigerung? kA...

So, viel Spass weiterhin

AxelR.

heute mal ohne Anhang...

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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nun ja... es handelt sich nicht direkt um ein rennboot.
die empfangselektronik ist auch so unkonventionell und blöd, dass man
einen regler für zwei motoren nur schwer daran baun kann.
außerdem wollt ich sowas mal bauen :)

um den rds zum messen zu nehmen würd ich die drüberliegende spannung
nutzen um einen npn transistor anzustuern. halt um die zu verstärken
und zu verhindern, dass ein zu großer strom in den µC fließt.
(quasi so wie in deinem plan, den du angehangen hattest über dem R1)
(mein erster gedanke war, mit dem ADC direkt über de Rds zu messen -
war mir aber zu unsicher, falls mal ein zu großer strom zum µC
fließt.)

die temperaturabhängigkeit ist allerdings nicht so schön. aber dann
muss ich das halt so dimensionieren, dass diese kurve einen akzeptablen
verlauf hat.

nungut. ich bin zwar nicht ganz glücklich darüber, aber ich werde mich
wohl gegen den IRCZ44 entscheiden. die 9W müssen ja auch abgeleitet
werden. da kann dann der kühlkörper etwas kleiner ausfallen :)

grüße.
Martin.

Autor: Martin Krellmann (Gast)
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hihi...

lag ich damit richtig?

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