Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 12-V-DC-Motor mit ESP32 ansteuern


von ratatosk (Gast)


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Guten Abend,

ich habe vor einigen Jahren hier im Forum Hilfe für meine letzte, 
schließlich erfolgreiche Elektronikbastelei bekommen. Wäre klasse, wenn 
ich jemand Kundiges auch diesmal meiner vielleicht etwas dummen Fragen 
annehmen könnte.

Ich möchte einen (eigentlich mehrere, aber das ist erstmal irrelevant) 
12V/5W-DC-Motor mittels ESP32-Modul ansteuern. Dafür plane ich ein 
12V-Schaltnetzteil zu verwenden, und dann für das ESP32-Modul die 
Spannung mittels fertigen LM2596S-Modul auf 3.3 V herunterzuregeln.


1) Das LM2596S-Modul ist wohl etwas "overkill" (einstellbare Spannung), 
liegt hier aber schon rum. Kann man die das trotzdem problemlos 
verwenden? Oder würdet ihr etwas anderes empfehlen? Ich weiß, dass man 
den LM2596S auch "einzeln" verwenden kann, aber so viel Bastellust habe 
ich dann doch nicht :).


2) Wie steuere ich den Motor am besten an? Bipolar-Transistor? MOSFET? 
Irgendwo wurde ein BD135 empfohlen, aber dann habe ich gelesen, das 
Logic-Level-MOSFET besser geeignet sein sollen. Kann mich da jemand 
beraten?


3) Wenn ich das richtig sehe (vielleicht liege ich aber auch völlig 
falsch), dann fließt bei NPN-Transistoren über das Gate ein Strom, bei 
MOSFETs praktisch keiner dank sehr hohem Innenwiderstand. Das heißt 
auch, dass ich bei einem NPN-Transistor einen Widerstand zwischen 
GPIO-Pin und GND, bei MOSFETs aber nicht, oder?


4) Brauchen solche kleinen Motoren eigentlich eine Freilaufdiode?


Würde das Ganze dann bei JLCPCB bestellen, da habe ich mit dem Projekt 
vor einigen Jahren ganz gute Erfahrungen gemacht.

Ich freue mich auf die Antworten!

Grüße
ratatosk

von Guest (Gast)


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Transistoren sind Stromgesteuert das heißt in ihre Basis fließt ein 
geringer jedoch permanenter Strom, der verstärkt wird (Typischerweise um 
das 100 fache oder mehr).

FETs sind Spannungsgesteuert, im Gegensatz zum Transistor ist das Gate 
vom eigentlichen Leitungskanal isoliert und bildet eine Kapazität die 
geladen werden muss. Hier fließt der Strom nur kurz ist aber deutlich 
höher, wenn man das FET schnell schalten will (mehrere Ampere). Daher 
verwendet man bei Leistungs FETs idr. Gate Treiber.

Ein DC Motor wird normalerweise mit einer H-Brücke angesteuert. 
Hierdurch lassen sich Drehzahl und Richtung steuern. Die Regelung des 
Stroms erfolgt meistens mit PWM. Hierfür gibt es fertige Module die 
alles Nötige enthalten.

TI hat hier einiges im Angebot:
http://www.ti.com/motor-drivers/brushed-dc-bdc-drivers/products.html

von michael_ (Gast)


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Guest schrieb:
> Ein DC Motor wird normalerweise mit einer H-Brücke angesteuert.

Nein, nicht normalerweise.

> Hierdurch lassen sich Drehzahl und Richtung steuern.

War vom TO nicht gegeben.

>Die Regelung des Stroms erfolgt meistens mit PWM. Hierfür gibt es fertige Module 
die alles Nötige enthalten.

War vom TO nicht gegeben. Geht aber auch mit einfachen Transistor/FET.

von Martin (Gast)


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michael_ schrieb:
> Nein, nicht normalerweise.

Da ist jemand aber besonders schlau :D

Also ich benutze für sowas ebenfalls Vollbrücken und die meisten die ich 
kenne auch. Zumal man meistens auch eine Drehzahl oder Richtung regeln 
will.

michael_ schrieb:
> War vom TO nicht gegeben.

Der TO wollte eine Beratung um sein Projekt umzusetzen. Die von Guest 
vorgeschlagene Lösung ist meiner Meinung nach auch die sinnvollste. Wenn 
man stur ein und ausschalten will kann man auch ein Relais nehmen....

Aber bevor jemand weint ja es geht auch mit einem einzelnen 
Bipolartransistor oder FET, wobei ich das FET bevorzugen würde.

Zur Freilaufdiode, die schadet nie. Ein FET und somit auch die 
Vollbrücke hat Bodydioden integriert hier muss man eben darauf achten, 
dass sie mit der induktiven Last klarkommen. Bei Leistungs FETs idr. 
kein Problem aber im Zweifel einfach eine zusätzlich.

von MaWin (Gast)


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ratatosk schrieb:
> Ich möchte einen (eigentlich mehrere, aber das ist erstmal irrelevant)
> 12V/5W-DC-Motor mittels ESP32-Modul ansteuern

Welcher Motor, Permanentmagnet oder BLDC ?
Nur vorwärts, oder auch rückwärts.
Nur Vollgas, oder drehzahlgeregelt?
Wie hoch ist der Anlaufstrom=Blockierstrom def Motoren an 12V ? (Messen 
oder nachgucken).
Motoren mit Filter funkentstört ?

ratatosk schrieb:
> ich habe vor einigen Jahren hier im Forum Hilfe für meine letzte,
> schließlich erfolgreiche Elektronikbastelei bekommen

Richtig zu Fragen musst du noch lernen.

von ratatosk (Gast)


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Guest schrieb:
> Ein DC Motor wird normalerweise mit einer H-Brücke angesteuert.
> Hierdurch lassen sich Drehzahl und Richtung steuern. Die Regelung des
> Stroms erfolgt meistens mit PWM. Hierfür gibt es fertige Module die
> alles Nötige enthalten.

Ja, dass man DC-Motoren mit einer speziellen Motorsteuerung steuern 
kann, ist mir klar. Vielleicht hätte ich das schreiben sollen, dass nur 
eine Laufrichtung notwendig ist und somit so eine Schaltung überkomplex 
ist.

Andererseits, wenn es da eine Möglichkeit gibt, die günstig ist und sich 
einfach verlöten lässt, könnte man wohl auch eine H-Brücke nehmen. 
Notwendig ist das aber nicht.

Martin schrieb:
> Der TO wollte eine Beratung um sein Projekt umzusetzen. Die von Guest
> vorgeschlagene Lösung ist meiner Meinung nach auch die sinnvollste. Wenn
> man stur ein und ausschalten will kann man auch ein Relais nehmen....

Um ein Relais mittels ESP32 zu schalten, benötigt man aber vermutlich 
sowieso einen Transistor, oder? Kann man auch direkt einen entsprechend 
dimensionierten Transistor nehmen? Was wäre denn da empfehlenswert?

MaWin schrieb:
> Welcher Motor, Permanentmagnet oder BLDC ?
Einfacher Brushed-Motor
> Nur vorwärts, oder auch rückwärts.
Eine Richtung reicht. Und mir ist schon klar, dass man mittels eines 
Schalters nur eine Richtung hinbekommt.
> Nur Vollgas, oder drehzahlgeregelt?
Vollgas würde reichen. PWM wäre ein schönes Extra, müsste man dafür 
etwas bei der Auswahl der Transistoren beachten?
> Wie hoch ist der Anlaufstrom=Blockierstrom def Motoren an 12V ? (Messen
> oder nachgucken).
Die Motoren (eigentlich Pumpen) sind noch auf dem Postweg und der 
(chinesische) Hersteller hüllt sich in seinem "Datenblatt" (angehängt) 
auch in Schweigen. Also sollte man vielleicht vom Worst Case ausgehen?
> Motoren mit Filter funkentstört ?
Ähh.. Vermutlich eher nicht.

von ratatosk (Gast)


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So, das man als Gast ja nicht bearbeiten kann:

Ich habe mal ein Diagramm angehängt, so wie ich mir das Ganze vorstelle. 
Bezüglich Transistor bin ich auf den IRF3708 gestoßen - kann ich den 
verwenden?


Was nehme ich denn am besten als Freilaufdiode?


Angenommen der Motor ist werkseitig noch nicht entstört, ist das schlimm 
bzw. muss ich das selber machen?


Grüße
ratatosk

von MaWin (Gast)


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ratatosk schrieb:
> IRF3708

Immerhin 29mOhm bei 2.8V UGS.

Ich würde noch einen Widerstand von 100k vom Gate nach Nasse legen, 
damit der MOSFET ausgeschaltet bleibt so lange der uC Pin als Eingang 
geschaltet ist.

> Was nehme ich denn am besten als Freilaufdiode?

Da du kein PWM willst  reicht eine 1N4001, die hält einiges als 
Spitzenstrom aus, aber eine schnelle Diode die den Motorblockierstrom 
aushält ist auch kein Schaden.

> Angenommen der Motor ist werkseitig noch nicht entstört, ist das schlimm

Du wirst es merken.

> selber machen
1
                 +--47uH--+---+---+
2
                 |        |   |   |
3
                 |        | 47nF  |
4
 ----------------+        |   |   |
5
verdrillte Zuleitung    47nF  +--(M)
6
 ----------------+        |   |   |
7
                 |        | 47nF  |
8
                 |        |   |   |
9
                 +--47uH--+---+---+

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


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ratatosk schrieb:
> Was nehme ich denn am besten als Freilaufdiode?

Muss mindestens den gleichen Strom vertragen, den der Motor zieht. Ich 
würde vermutlich auf 1N4001-1N4007 oder so gehen.

> Bezüglich Transistor bin ich auf den IRF3708 gestoßen - kann ich den
> verwenden?
So ganz glücklich ist der IRF3708 mit nur 3,3V Gatespannung nicht, aber 
für die kleinen Motoren sollte es klappen.

von ratatosk (Gast)


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Danke für die Antworten!

MaWin schrieb:
> Immerhin 29mOhm bei 2.8V UGS.

Matthias S. schrieb:
> So ganz glücklich ist der IRF3708 mit nur 3,3V Gatespannung nicht, aber
> für die kleinen Motoren sollte es klappen.

Das Problem des hohen Widerstands zeigt sich v.a. in hoher 
Bauteil-Temperatur und entsprechendem Voltage-Drop, korrekt? Gibt es 
denn sinnvollere Alternativen mit guter Verfügbarkeit?

MaWin schrieb:
> Ich würde noch einen Widerstand von 100k vom Gate nach Nasse legen,
> damit der MOSFET ausgeschaltet bleibt so lange der uC Pin als Eingang
> geschaltet ist.

Das wäre dann ein Pull-Down-Widerstand, oder? Welchen Vorteil hat denn 
so ein externer Pull-Down ggü. einem internen? Das ist mir schon 
häufiger in Schaltungen aufgefallen.

Matthias S. schrieb:
> Muss mindestens den gleichen Strom vertragen, den der Motor zieht. Ich
> würde vermutlich auf 1N4001-1N4007 oder so gehen.

MaWin schrieb:
> Da du kein PWM willst  reicht eine 1N4001 [...]

Mal angenommen, ich würde doch PWM machen wollen. Was müsste man dabei 
beachten, außer schneller Diode? Ich nehme an, dann wird das von @Guest 
geschilderte Problem mit dem Gate Current relevant?

MaWin schrieb:
> +--47uH--+---+---+
>                  |        |   |   |
>                  |        | 47nF  |
>  ----------------+        |   |   |
> verdrillte Zuleitung    47nF  +--(M)
>  ----------------+        |   |   |
>                  |        | 47nF  |
>                  |        |   |   |
>                  +--47uH--+---+---+

Verdrillte Zuleitung ist natürlich auf einem PCB schwierig. Ich nehme 
an, das funktioniert trotzdem?

von MaWin (Gast)


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ratatosk schrieb:
> Verdrillte Zuleitung ist natürlich auf einem PCB schwierig

Dein Pumpenmotor wird auf dem PCB eingelötet ? Es ist dessen Zuleitung, 
und die Bsuteile sitzen direkt am Motor.

von ratatosk (Gast)


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MaWin schrieb:
> ratatosk schrieb:
>> Verdrillte Zuleitung ist natürlich auf einem PCB schwierig
>
> Dein Pumpenmotor wird auf dem PCB eingelötet ? Es ist dessen Zuleitung,
> und die Bsuteile sitzen direkt am Motor.

Ah, verstehe. Wäre mir aber lieber, wenn die Schaltung komplett auf dem 
PCB läge. Was natürlich bedeuten würde, dass die Verbindung zum Motor 
dann einige wenige Zentimeter lang wäre. Machbar oder problematisch?

von MaWin (Gast)


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ratatosk schrieb:
> einige wenige Zentimeter

Je kurzer, je besser, du wirst ja merken, ob es ohne stört, ob es auf 
dem PCB noch stört, oder ob es sogar am Motor noch nicht ausreicht.

ratatosk schrieb:
> Welchen Vorteil hat denn so ein externer Pull-Down ggü. einem internen?

Der externe ist da, der interne muss erst eingeschaltet werden, ist also 
nach RESET nicht da.

ratatosk schrieb:
> Was müsste man dabei beachten, außer schneller Diode

Dsss sie dann den noch unbekannten Motorstrom dauerhaft aushalten muss, 
zumindest 50% der Zeit.

von ratatosk (Gast)


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MaWin schrieb:
> Der externe ist da, der interne muss erst eingeschaltet werden, ist also
> nach RESET nicht da.

Das habe ich ja nun gar nicht bedacht. Klar, macht total Sinn.

MaWin schrieb:
> Je kurzer, je besser, du wirst ja merken, ob es ohne stört, ob es auf
> dem PCB noch stört, oder ob es sogar am Motor noch nicht ausreicht.

Warum denn so geheimnisvoll? Was erwartet mich denn im schlimmsten Fall, 
sollte die Entstörung nicht ausreichen? Wäre ja schon nett, wenn das 
ganze dann auch funktionieren würde :).

MaWin schrieb:
> Dsss sie dann den noch unbekannten Motorstrom dauerhaft aushalten muss,
> zumindest 50% der Zeit.

Damit ist der Anlaufstrom gemeint, richtig? Denn der Motorstrom ist ja 
bekannt (12V bei 5W wären knapp über 0.4A).

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


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ratatosk schrieb:
> Was erwartet mich denn im schlimmsten Fall,

Den schlimmsten Fall wirst du vermutlich nicht wissen wollen - 
Motorstrom fliesst über den ESP und verspeist ihn zum Frühstück. Typisch 
sind aber Störungen des Programmablaufs durch Spitzen auf der 
Betriebsspannung und/oder gestörte Funkverbindungen.
Sprich, eine vernünftige Entstörung ist nie verkehrt und bewahrt dich 
vor unangenehmen Überraschungen. Ausserdem solltest du vermeiden, 
Leistungskreise mit Steuerkreisen zu vermischen.

von ratatosk (Gast)


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Das klingt ja übel. Werde dann wohl die Kondensatoren direkt an die 
Motoren löten. Kann die Freilaufdiode auf dem Board verbleiben?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Mal ehrlich: Irgendwas zu dimensionieren, wenn man noch nicht mal den 
Motorstrom kennt ist: Schwachsinn.
Warte ab, bis die Dinger da sind, messe sie aus (Blockierstrom) und dann 
sieh weiter.

von ratatosk (Gast)


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Danke für deine Antwort. Klar, ausmessen werde ich die wenn die da sind 
natürlich schon.

Aber das PCB aus China hat natürlich auch ordentlich Lieferzeit, daher 
möchte ich das gerne zeitnah ordern. Ob man im Zweifel Diode A oder B 
einbaut, würde ich dann später entscheiden können, wenn die Pumpen hier 
liegen. Der IRF3708 wird das hoffentlich in jedem Fall abkönnen.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Du handelst Dir jede Menge Nachteile ein, wenn Du einen zu dicken FET 
nimmst. Kennst Du noch nicht einmal die Größenordnung der Ströme?

von ratatosk (Gast)


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Habe den ehrlich gesagt ausgesucht, weil Rds(on) für recht geringe 
Spannungen spezifiziert ist und ich through-hole nichts besseres 
gefunden habe.

Alternativ habe ich mir überlegt, ob man Optokoppler verwenden könnte, 
und den Transistor dann mit 12V ansteuern, was möglicherweise im Sinne 
einer galvanischen Trennung sinnvoll wäre?

Andreas B. schrieb:
> Kennst Du noch nicht einmal die Größenordnung der Ströme?

Angabe ist 5W bei 12V. Was ja knapp unter einem halben Ampere wären. 
Spitzenstrom weiß ich natürlich nicht.

von Andreas B. (bitverdreher)


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ratatosk schrieb:
> Angabe ist 5W bei 12V. Was ja knapp unter einem halben Ampere wären.
> Spitzenstrom weiß ich natürlich nicht.

Dachte ich es mir doch. Da reicht ein IRLML2502 dicke aus. Der ist bei 
3V voll aufgesteuert. 5W sind bei 12V ca. 0.5A. Rechne mal das 5-fache 
als Blockierstrom. Dann bist Du bei <3A.
Dazu braucht es keinen MosFet mit 60A.

von ratatosk (Gast)


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Aber den gibt's nur in SMD, nicht in through-hole. Oder übersehe ich da 
was?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Stimmt, aber da Du die Platine sowieso in China machen läßt, sollte das 
ja kein Problem sein.
Laß Dich nicht von SMD abschrecken. Da wirst Du bald sowieso nicht mehr 
daran vorbeikommen. Die Auswahl an THT Bauteilen sinkt ständig.

von ratatosk (Gast)


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Wollte eigentlich nur die Platine in China bestellen und dann selber 
löten. So habe ich das jedenfalls letztes mal gemacht. Through-hole 
kriege ich ganz gut gelötet, bei SMD habe ich ehrlich gesagt noch etwas 
Respekt. Würde man das in China bestücken lassen wollen, wäre SMD wohl 
generell die sinnvollere Wahl, da hast du wohl recht.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Wird Zeit das zu üben. ;-)
Das ist nicht schwer. Früher oder später wirst Du das sowieso machen 
müssen. Warum also nicht heute?

von ratatosk (Gast)


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Wer mal ein paar alte Platinen schnappen und das Löten von SMD-Bauteilen 
mal ausprobieren.

Aus Interesse: Was sind potenzielle Probleme, wenn man den MOSFET 
überdimensioniert?

von Andreas B. (bitverdreher)


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ratatosk schrieb:
> Wer mal ein paar alte Platinen schnappen und das Löten von SMD-Bauteilen
> mal ausprobieren.

Tu das. Ein guter Weg. Ich habe mich auch lange Zeit gesträubt. Jetzt 
würde ich nie wieder was mit THT machen, von Ausnahmen abgesehen wo es 
Teile nur in THT gibt. Wenn ich alleine an die Bohrorgien von früher 
denke, als ich die Platinen noch selbst gemacht habe. Heute läßt man ja 
so etwas in China in einer Qualität machen, die man privat nie 
hinbekommen würde.
Alleine der Platzbedarf des häuslichen Vorratslagers würde in THT einen 
Kleiderschrank sprengen.

ratatosk schrieb:
> Aus Interesse: Was sind potenzielle Probleme, wenn man den MOSFET
> überdimensioniert?

Gatekapazität ist höher. D.h. Du brauchst mehr Ansteuerleistung für PWM.
Der MosFet wird auch nicht voll durchgesteuert (Vergleiche mal VGS der 
beiden MosFets). Du darfst nur mit bestenfalls 3V am Gate rechnen.
Preis (irlf2502 30ct).
Baugröße.

Das ist, was mir jetzt mal so spontan einfällt.

: Bearbeitet durch User
von ratatosk (Gast)


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Danke!

Andreas B. schrieb:
> Der MosFet wird auch nicht voll durchgesteuert

Woran sehe ich das? Laut Datenblatt hat der IRLML2502 0.080 Ohm @ 2.5 V, 
der IRF3708 0.029 @ 2.8 V (jeweils max). Oder ist das nicht der richtige 
Wert um das zu Beurteilen?

Andreas B. schrieb:
> Du brauchst mehr Ansteuerleistung für PWM.
Ist das eher ein Problem auf Seiten des µC oder wegen der Verluste am 
MOSFET?

von Andreas B. (bitverdreher)


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ratatosk schrieb:
> Danke!
>
> Andreas B. schrieb:
>> Der MosFet wird auch nicht voll durchgesteuert
>
> Woran sehe ich das? Laut Datenblatt hat der IRLML2502 0.080 Ohm @ 2.5 V,
> der IRF3708 0.029 @ 2.8 V (jeweils max). Oder ist das nicht der richtige
> Wert um das zu Beurteilen?
Vgs läßt darauf schließen (max: 1.2 gegen 2V)
Fig 3 (Graph Vgs / Id) fängt beim IRF3708 erst bei ca. 2.7V an, beim 
2502 bei 2.1V. (Vorsicht, das sind typische, nicht garantierte Werte)
Die Kurven Vgs/Rds verlaufen beim 2502 viel flacher. Da wird auch die 
Toleranz bezüglich Rds kleiner sein.
Wobei man sagen muß, daß der 3708 schon recht gut ist für die Ströme die 
der dabei macht.

>
> Andreas B. schrieb:
>> Du brauchst mehr Ansteuerleistung für PWM.
> Ist das eher ein Problem auf Seiten des µC oder wegen der Verluste am
> MOSFET?
Auf Seiten des uC. Der muß das Gate umladen und die Ströme 
bereitstellen. Wenn es nur um das Ein/Ausschalten geht: Vermutlich kein 
Problem. Bei PWM wird es dann schon interessanter. Wenn der uC Ausgang 
mehr belastet wird, verschlechtert sich die Flankensteilheit -> Höhere 
Umschaltverluste. Wobei der 3708 schlechte Ansteuerung aufgrund seines 
größeren Gehäuses (Kühlung) besser wegstecken dürfte als der 2502.
Mir ist allerdings noch kein 2502 durchgebrannt. Das ist, neben den 
IRLML6402, mein Haushalts MosFet. ;-)

von ratatosk (Gast)


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Danke für die Erklärungen! Jetzt ist mir das schon deutlich klarer. Ich 
werden also den IRLML2502 nehmen. Kann ich dann als Diode eine M7-Diode 
(LCSC: C95872) nehmen? Das scheint ja das SMD-Equivalent zur 1N4007 zu 
sein.

Und magst du einmal über meine angehängte Schaltung gucken, ob man das 
so machen kann?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Kann man so machen. Wobei R1-4 eigentlich überflüssig sind, da der uC 
push-pull Ausgänge hat.
Eher macht man 10-100 Ohm in Reihe zum Gate um die Umladungströme der 
Gates zu begrenzen.
Gewöhne Dir auch mal an, Schaltpläne so zu zeichen, daß GND die unterste 
Linie bildet, Vcc die oberste. Eingänge immer links und Ausgänge immer 
rechts. Das erleichtert das Lesen eines Schaltplans ungemein.
Dein Elaborat ist absolut unübersichtlich.
Diode passt.

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


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Mehr Abblockung kann aber sicher nicht schaden. Du solltest am 12V 
Anschluss sicher noch einen dickeren Elko montieren und am Ausgang vom 
DC/DC Wandler noch kleinere Kondensatoren. Auch das OLED sollte mal 
darauf untersucht werden, ob die Herrschaften da abbgeblockt haben.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Stimmt, habe ich doch glatt übersehen: An jedem Stromverbraucher 
grundsätzlich einen 100nF C dran.
10-100uF zusätzlich am  Eingang des Reglermoduls und auch an Vcc des 
ESP.

Matthias S. schrieb:
> Auch das OLED sollte mal
> darauf untersucht werden,

Da würde ich gar nicht viel untersuchen, sondern da auch einen 100nF 
dranhängen. Lieber zuviel als zuwenig.

: Bearbeitet durch User
von ratatosk (Gast)


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Das mit den Kondensatoren ist sehr gut, danke!

Ich habe mal mein PCB-Design angehängt, bitte nicht gleich draufhauen, 
ich mache das nicht so oft :).

Andreas B. schrieb:
> Gewöhne Dir auch mal an, Schaltpläne so zu zeichen, daß GND die unterste
> Linie bildet, Vcc die oberste. Eingänge immer links und Ausgänge immer
> rechts. Das erleichtert das Lesen eines Schaltplans ungemein.
> Dein Elaborat ist absolut unübersichtlich.

Das wusste ich nicht, dass man das so macht. Aber danke für den Hinweis, 
nächstes mal achte ich darauf.

Andreas B. schrieb:
> Kann man so machen. Wobei R1-4 eigentlich überflüssig sind, da der uC
> push-pull Ausgänge hat.

Das war ein Hinweis von MaWin:

MaWin schrieb:
> Ich würde noch einen Widerstand von 100k vom Gate nach Nasse legen,
> damit der MOSFET ausgeschaltet bleibt so lange der uC Pin als Eingang
> geschaltet ist.

MaWin schrieb:
> Der externe ist da, der interne muss erst eingeschaltet werden, ist also
> nach RESET nicht da.

Was ist jetzt richtig?

von Andreas B. (bitverdreher)


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ratatosk schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Ich würde noch einen Widerstand von 100k vom Gate nach Nasse legen,
>> damit der MOSFET ausgeschaltet bleibt so lange der uC Pin als Eingang
>> geschaltet ist.

Das ist richtig, da habe ich nicht dran gedacht. Im Moment des 
Einschaltens ist der PIN undefiniert und die Motoren würden dann kurz 
zucken. Ob man das so wahrnimmt, ist die Frage aber schaden tut es 
jedenfalls nicht.
Also drin lassen.

Was sollen denn die roten Leiterbahnen, die da irgendwo zwischen den 
Pins des ESP aufhören?

von ratatosk (Gast)


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Mist, da ist der ESP verrutscht. Sollte jetzt passen. Ist ja auch spät 
:).

von Andreas B. (bitverdreher)


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Die Signalleiterbahnen würde ich auch dünner machen. Der dicke C am ESP 
und Reglermodul fehlt noch (zusätzlich zum 100nF!).
Ich würde auch grundsätzlich die Leiterbahnen am ESP erst einmal ein 
Stück senkrecht weggehen lassen. Dann bekommst Du mehr Abstand zwischen 
den Leiterbahnen. Das stört hier nicht, aber so eine Leiterbahnführung 
ist hier unnötig (mal von den oberen 3 rechts abgesehen).
Wenn das Deine erste Platine ist, dann ist die schon sehr gut geraten.

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


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Wenn die Leitung zum Encoder direkt unter dem DC/DC Wandler durchgehen, 
fängst du dir evtl. Störungen des Wandlers auf den Leitungen ein. Wenn 
aber die Massefläche dazwischen ist, sollte das kein Problem sein. Ist 
Rot also auf der Unterseite oder auf der Oberseite?
Und ein Elko direkt neben den Endstufen schadet sicher nicht.

: Bearbeitet durch User
von ratatosk (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Die Signalleiterbahnen würde ich auch dünner machen. Der dicke C am ESP
> und Reglermodul fehlt noch (zusätzlich zum 100nF!).
Ah, das hatt ich falsch gelesen. Habe jetzt noch zwei große 
100µF-Aluminium-Elektrolytkondensatoren eingefügt (UKW1C101MDD). Passt 
das so?

Matthias S. schrieb:
> Und ein Elko direkt neben den Endstufen schadet sicher nicht.

Reicht da der Elko links am DC-DC-Wandler oder sollte ich einige 
Zentimeter höher noch einen hinsetzen?

Matthias S. schrieb:
> Wenn die Leitung zum Encoder direkt unter dem DC/DC Wandler
> durchgehen,
> fängst du dir evtl. Störungen des Wandlers auf den Leitungen ein. Wenn
> aber die Massefläche dazwischen ist, sollte das kein Problem sein. Ist
> Rot also auf der Unterseite oder auf der Oberseite?

Nein, rot ist leider das obere Layer. Ich habe aber nochmal versucht, 
die Traces nicht direkt unter der Spule durchzufahren. Was mir auch ein 
wenig Sorgen macht, ist dass in den ESP32 Hardware Design Guidelines 
empfohlen wird, kein Kupfer im Bereich der Antenne zu haben (daher ist 
dort auch die Ground-Plate ausgeschnitten). Meinst du, die paar Traces 
die da noch liegen sind problematisch?

von ratatosk (Gast)


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Da man als Gast nicht bearbeiten kann: Es handelt sich zweimal um den 
gleichen Anhang...

von Andreas B. (bitverdreher)


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ratatosk schrieb:
> Meinst du, die paar Traces
> die da noch liegen sind problematisch?

Schön sind sie nicht. Gut daß Du es sagst: Ich würde den Bereich (ich 
kenne den jetzt bei diesen Modul nicht genau) komplett freilassen. Also 
schlängele diese Leitungen weiter oben durch.
Wie man übrigens allgemein Abblockkondensatoren richtig anbringt:
Die Zuleitung erst zum C und von da aus zum Verbraucher. Stichleitungen 
zum C sind suboptimal. Das fällt insbesondere bei C2 auf.
Lothar Miller hat u.a. hier im Forum einiges dazu geschrieben. Oder 
auch:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung
Kurz: Bei Elkos + C: erst Zuleitung zum Elko, dann C, dann Verbraucher.
Lies Dir das oben trotzdem mal durch.

: Bearbeitet durch User
von ratatosk (Gast)


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Super danke! Habe die Tipps jetzt versucht zu beherzigen:

- Keine Leiterbahnen durch das unmittelbares Umfeld der Antenne
- Elkos und Kondensatoren sind so wie beschrieben eingebaut
- 100-Ohm-Widerstände an den Signalleitungen der Transistoren
- wo es geht ein bisschen mehr Platz zwischen den Traces

Passt das so?

Ansonsten nochmals danke für die tolle Unterstützung!

von Andreas B. (bitverdreher)


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Sieht schon mal gut aus.
Du muß Dir nur überlegen welche SMD Größen Du noch verarbeiten willst 
(Die Widerstände R1-4 sind andere als R5-8). <0805 würde ich bei 
Handlötung nicht gehen. (also 0603 oder 0805)

von ratatosk (Gast)


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Ah, guter Hinweis. Ich glaube, ich nähere mich der finalen Version. Ich 
musste noch die ADC-Pins für die Steckerleiste auf der rechten Seite 
umbauen und jetzt sind alle SMD-Bauteile in 0603. Nicht wundern, ich 
habe noch Anschlüsse für ein etwas größeres OLED hinzugefügt (GND und 
VCC vertauscht, warum auch immer) - bestückt wird natürlich nur eins von 
beiden.

Wenn du da nochmal drüber gucken würdest, dann kann ich das vielleicht 
heute oder morgen rausschicken. :)

Frohe Ostern!

(Fühlt sich komisch an, an Ostern für sowas Zeit zu haben ...)

von Andreas B. (bitverdreher)


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Ja, das sieht gut aus.
2 klitzekleine Einwände noch: ;-)
Die Massefläche würde ich min 2-3mm von der Antenne fernhalten, wenn es 
möglich ist. Ich weiß zwar nicht wo bei diesem Modul genau die Antenne 
anfängt, aber die Masse hier braucht es nicht.
Ich würde einige Pins des ESP mit Pads versehen, daß Du notfalls später 
noch was anlöten kannst. Man weiß nie, ob man später nicht doch noch 
Sensoren oder so etwas anschließen will. An Programmplatz mangels es des 
ESP dafür jedenfalls nicht.

Was mir aber gerade noch rechtzeitig auffällt: Wo sind die 
Vorwiderstände der LEDs????

von ratatosk (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Was mir aber gerade noch rechtzeitig auffällt: Wo sind die
> Vorwiderstände der LEDs????

LEDs? Meinst du die Dioden oben links? Das sind doch die Freilaufdioden 
für den Motor.

von Andreas B. (bitverdreher)


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ratatosk schrieb:
> LEDs? Meinst du die Dioden oben links? Das sind doch die Freilaufdioden
> für den Motor.

Ahh, sorry. Vergiß es.

Beitrag #6218794 wurde vom Autor gelöscht.
Beitrag #6218797 wurde vom Autor gelöscht.
von ratatosk (Gast)


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So, Platine und Komponenten sind bestellt. Mal sehen, wie lange das in 
der aktuellen Situation dauert.

Danke erstmal für die Hilfe, ich melde mich, wenn die Diner da sind!

von ratatosk (Gast)


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So, falls jemand mal Interesse an disen Pumpen hat:

- Strom ohne Last: 0.06 A
- Strom im Pumpbetrieb: 0.18 A
- Blockierstrom: ca. 1 A

Die 5 W sind also 5 Chinawatt. Gut, dass ich den kleineren MOSFET 
genommen habe :).

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