Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino Polwender mit High Side Switches und N-Mosfets


von Sab (Gast)


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Hallo,

ich bitte darum, zumindest in diesem Thread auf die öfteren 
Beleidigungen zu verzichten. Danke.
Ich habe vor einen kleinen 12VDC Motor mit max 1A 5 Sek laufen zu lassen 
und ihn dann über die selben Leitungen wieder zurückzufahren, einen 
Polwender also. Allerdings OHNE Relais sondern mit 2 High-Side-Switches 
und 2 N-Mosfets.

Also 2x BTS432E2 und 2x IRLR024N und ein Arduino Nano.

Ich habe mir da was erstmal auf der Werkbank gebastelt und es 
funktioniert nicht.
Die 12V bekomme ich, aber die Masse bekomme ich nicht, sondern 9V vom 
N-MOS.

Die Skizze ist Kindergarten aber sollte man verstehen können.

Wo liegt der Fehler?
Es ist zwingende Voraussetzungen, dass die Switches und N-Mosfets 
sperren, also offen sind, im Low Zustand.

Denn das ganze soll in einen PKW verbaut werden und den rechten 
Außenspiegel beim Rückwärtsfahren steuern. Der linke kann es ab Werk, 
der rechte nicht.
(Ich habe erst versucht, die ab Werk fehlenden Leitungen nachzuziehen, 
aber es sind zu viele Steuergeräte im Spiel)


Der Befehlt ist erstmal ganz simpel wie folgt versucht:
void loop() {
  digitalWrite(aufpos, HIGH); digitalWrite(aufneg, HIGH);  // T1 soll 
GND und T2 +12V auf MOTORLEITUNG 1 bereitstellen
  delay(5000);
  digitalWrite(aufpos, LOW); digitalWrite(aufneg, LOW);     // T1 und T2 
sollen abfallen und die Verbindung öffnen/sperren
  delay(1000);
  digitalWrite(abpos, HIGH); digitalWrite(abneg, HIGH);   // T3 soll GND 
und T4 +12V auf MOTORLEITUNG 2 bereitstellen, der Motor fährt nun in die 
andere Richtung
  delay(5000);
  digitalWrite(abpos, LOW); digitalWrite(abneg, LOW);
  delay(1000);
}

von Thomas B. (thomas2)


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Sab schrieb:
> Die 12V bekomme ich, aber die Masse bekomme ich nicht,

Wie auch? Da sind ja R2 bzw. R5 im Weg. Wozu sind denn die ganzen 
Widerstände da?

von MaWin (Gast)


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Was sollen 47k am Source der IRLR024 ?

von Falk B. (falk)


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Sab schrieb:

> Ich habe vor einen kleinen 12VDC Motor mit max 1A 5 Sek laufen zu lassen
> und ihn dann über die selben Leitungen wieder zurückzufahren, einen
> Polwender also. Allerdings OHNE Relais sondern mit 2 High-Side-Switches
> und 2 N-Mosfets.

Nö. Man nimmt eine vollintegrierte H-Brücke ala L6202

https://www.mikrocontroller.net/articles/H-Brücken_Übersicht#Integrierte_H-
Br.C3.BCcken

Da ist alles drin und dran und das funktioniert ohne Murks.

> Es ist zwingende Voraussetzungen, dass die Switches und N-Mosfets
> sperren, also offen sind, im Low Zustand.

Das kann eine H-Brücke auch, nennt sich Tristate.

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


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Auch die Urgesteine BA6209, BA6219 und BA6229 eignen sich dafür gut.
Hier ist eine H-Brücke aus Einzelbauteilen, die funktioniert:
Beitrag "Re: RC-Servoelektronik für DC-Motor"

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> Auch die Urgesteine BA6209, BA6219 und BA6229 eignen sich dafür gut.
> Hier ist eine H-Brücke aus Einzelbauteilen, die funktioniert:
> Beitrag "Re: RC-Servoelektronik für DC-Motor"

Ohje, immer wieder der gleiche Bastlermurks!

https://www.mikrocontroller.net/articles/H-Br%C3%BCcken_%C3%9Cbersicht#Diskrete_H-Br.C3.BCcken

"Allerdings braucht man für eine diskret aufgebaute H-Brücke deutlich 
mehr als 4 Transistoren, vor allem Know How! Man braucht Treiber, 
Pegelwandler und Schutzbeschaltungen. "

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sab schrieb:
> ich bitte darum, zumindest in diesem Thread auf die öfteren
> Beleidigungen zu verzichten. Danke.

Das ist bestimmt eine prima Idee, den Leuten die du um Hilfe fragst, 
gleich zu Anfang zu unterstellen, sie würden grundlos Beleidigungen 
verteilen.

> Ich habe vor einen kleinen 12VDC Motor mit max 1A 5 Sek laufen zu lassen
> und ihn dann über die selben Leitungen wieder zurückzufahren, einen
> Polwender also. Allerdings OHNE Relais sondern mit 2 High-Side-Switches
> und 2 N-Mosfets.

Das nennt sich H-Brücke. Weil die 4 "Schalter" und die Last so 
angeordnet sind, wie die Striche eines großen H. Gibt es als IC fertig 
zu kaufen, sollte man dann auch besser so verwenden.

> Ich habe mir da was erstmal auf der Werkbank gebastelt und es
> funktioniert nicht.
> Die 12V bekomme ich, aber die Masse bekomme ich nicht, sondern 9V vom
> N-MOS.
> Wo liegt der Fehler?

In den 47K Widerständen an den MOSFET.

Aber die Schaltung ist sowieso Mist. Wenn du die 4 Schalter mit 4 
Ausgängen deines Arduino ansteuerst, dann ist das Desaster 
vorprogrammiert. Früher oder später wird das Programm Amok laufen und 
den H- und L-Side Schalter einer Seite gleichzeitig anschalten. Dann 
fließt mal kurz richtig viel Strom, bis einer der beteiligten Halbleiter 
den Deckel aufmacht und den magischen Rauch rausläßt.

Wenn man eine H-Brücke zu Fuß aufbaut, dann will man dringend per 
Hardware verhindern, daß H- und L-Side Schalter eines Zweigs 
gleichzeitig durchschalten.

> Denn das ganze soll in einen PKW verbaut werden und den rechten
> Außenspiegel beim Rückwärtsfahren steuern.

Elektronik im PKW ist nochmal eine ganz eigene Geschichte. Auf den 12V 
können häßliche Spannungsspitzen sein. Speziell die Versorgung deines 
Arduino muß die zuverlässig abblocken. Der Aufwand, den man da treiben 
muß, ist nicht unerheblich.

Guckstu: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von Sab (Gast)


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Falk B. schrieb:

> Das kann eine H-Brücke auch, nennt sich Tristate.

Kann das JEDE H-Brücke? Zum Beispiel der empfohlene L6202 oder auch 
L298?

zu erkennen am -X- richtig?



MaWin schrieb:
> Was sollen 47k am Source der IRLR024 ?


Das mit den 47k zwischen Gate und GND habe ich von hier
https://forum.arduino.cc/index.php?topic=378357.msg2610735#msg2610735
Aber gut, werde die Schaltung verwerfen.

von Peter D. (peda)


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Sab schrieb:
> Kann das JEDE H-Brücke? Zum Beispiel der empfohlene L6202 oder auch
> L298?

Diese Veteranen haben einen hohen Eigenverbrauch und der L298 auch noch 
einen hohen Spannungsabfall.
Nimm besser einen mit Sleepmode.

Beitrag #6392359 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Sab (Gast)


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Peter D. schrieb:

> Diese Veteranen haben einen hohen Eigenverbrauch und der L298 auch noch
> einen hohen Spannungsabfall.
> Nimm besser einen mit Sleepmode.

Fällt dir da direkt ein Typ ein?

von Falk B. (falk)


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Sab schrieb:
> Falk B. schrieb:
>
>> Das kann eine H-Brücke auch, nennt sich Tristate.
>
> Kann das JEDE H-Brücke?

Ich kenne nicht JEDE H-Brücke, kann die Frage also nicht beantworten. 
Die meisten die ich kenne, können das aber.

> Zum Beispiel der empfohlene L6202 oder auch
> L298?

Ja.

> zu erkennen am -X- richtig?

Nein. X heißt, daß der Pegel am Eingang beliebig H oder L sein kann 
(don't care). Das Tristate sieht man an der Beschreibung in der rechten 
Spalte.

>
> MaWin schrieb:
>> Was sollen 47k am Source der IRLR024 ?
>
> Das mit den 47k zwischen Gate und GND habe ich von hier
> https://forum.arduino.cc/index.php?topic=378357.msg2610735#msg2610735

Dann hast du es aber falsch übernommen! In dem Link oben ist Source 
direkte mit Masse verbunden und der Widerstand zwischen Gate und Source 
angeschlossen. In deiner Schaltung liegt der Widerstand in Reihe 
zwischen Source und Masse! D.h. dein Laststrom muss dort durch, was er 
bei 47k natürlich nicht kann!

> Aber gut, werde die Schaltung verwerfen.

Besser ist das.

von Falk B. (falk)


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Sab schrieb:
>> Diese Veteranen haben einen hohen Eigenverbrauch und der L298 auch noch
>> einen hohen Spannungsabfall.
>> Nimm besser einen mit Sleepmode.
>
> Fällt dir da direkt ein Typ ein?

Brauchst du nicht. Dein Bordnetz hat genügend Strom, um die paar mA für 
den Ruhestrom der H-Brücke zu liefern. Allerdings sollte deine Schaltung 
nicht am Dauernetz hängen, denn so zieht es dir über Wochen die Batterie 
leer. Du mußt deine Schaltung an die per Zündung geschalteten 12V 
hängen.

von Peter D. (peda)


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Sab schrieb:
> Das mit den 47k zwischen Gate und GND habe ich von hier
> https://forum.arduino.cc/index.php?topic=378357.msg2610735#msg2610735

Gate ist aber nicht Source.

von Sab (Gast)


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Ok nur interessehalber, was wären H-Brücken mit sleepmode?
Möchte nicht ganz dumm sterben. Finde zB den DRV8833 aber der geht nur 
bis 11,8V max.

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


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Falk B. schrieb:
> Ohje, immer wieder der gleiche Bastlermurks!

Jaja, erstmal mies machen und dann sich die Begründung verkneifen. Das 
Ding spielt prima.

von MaWin (Gast)


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Sab schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Was sollen 47k am Source der IRLR024 ?
>
> Das mit den 47k zwischen Gate und GND habe ich von hier

Dort ist es auch richtig zwischen Gate und GND,
bei dir falsch zwischen Source und GND.

Sab schrieb:
> Denn das ganze soll in einen PKW verbaut werden und den rechten
> Außenspiegel beim Rückwärtsfahren steuern.

BTS7741 BTS7750 ? Muss man halt löten können.

von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> Jaja, erstmal mies machen und dann sich die Begründung verkneifen. Das
> Ding spielt prima.

Wer lesen kann ist klar im Vorteil.

Beitrag "Re: Arduino Polwender mit High Side Switches und N-Mosfets"

Wo sind eine Schutzschaltungen, vor allem gegen das gleichzeitige 
Einschalten beider Zweige?

von Peter D. (peda)


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Sab schrieb:
> Ok nur interessehalber, was wären H-Brücken mit sleepmode?

Z.B. in dem obigen Link:
TLE9201SG
MC33887

von Sab (Gast)


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Vielen Dank.

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


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Falk B. schrieb:
> Wo sind eine Schutzschaltungen, vor allem gegen das gleichzeitige
> Einschalten beider Zweige?

Oh, ich vergaß... man muss natürlich etwas programmieren können :-P

: Bearbeitet durch User
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