H-Brücke notwendig bei 3V / 200mA

[Tino K. (blumengiesser)]

Ist es für einen Motor 3V/200mA notwendig eine H-Brücke zu verwenden 
oder kann man da auch getrost Transistoren verwenden? Szenario ist nur 
Drehrichtungsänderung ohne PWM. Eingangsspannung wäre auch 9V(6x1,5VAA 
Batterie) die man als Gatespannung verwenden könnte. Aber braucht man 
das wirklich?

[Andreas B. (bitverdreher)]

Eine H-Bruecke besteht aus Transistoren. Genauer gesagt: Aus 4.
Ja, fuer Drehrichtungsaenderung braucht man das.

[Tino K. (blumengiesser)]

Andreas B. schrieb:
> Eine H-Bruecke besteht aus Transistoren. Genauer gesagt: Aus 4.
> Ja, fuer Drehrichtungsaenderung braucht man das.

Ich meine so extra Schaltkreise wie z.B. MP6513L oder halt simpel 4 
Transistoren...

[Hermann W. (hermannw)]

Bei Batteriebetrieb hast du doch einen Mittelabgriff. Dann brauchst du 
nur eine einfache Halbbrücke (siehe Bild).

[Michael B. (laberkopp)]

Tino K. schrieb:
> Ist es für einen Motor 3V/200mA notwendig eine H-Brücke zu verwenden
> oder kann man da auch getrost Transistoren verwenden? Szenario ist nur
> Drehrichtungsänderung ohne PWM. Eingangsspannung wäre auch 9V

Na das ist ja doof, wie kommst du von 9V auf 3V ohne 66% Verlust ohne 
PWM ?

Und warum möchtest du dir den Aufwand antun, eine Vollbrücke aus 
Einzeltransistoren aufbauen, verzichtest du auf Überlastungs- und 
Kurzschlusserkennung und nimmst Transistoren, die es auch aushalten, 
wenn der Motor blockiert wird ?

Ich würde erst mal rauszufinden, wie viel Strom der Motor zieht, wenn er 
blockiert wird, vielleicht reicht schon ein L9110=HG7881 als Treiber 
oder doch wenigstens TA6586, und es nicht wie in:

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25

beschrieben mit 6 oder 8 Einzeltransistoren aufbauen, je nach dem ob 
Überstrom erkennt und Zerstörung verhindert werden soll.

Und an 9V kann man gut mit PWM die mittlere Spannung an den Motor ohne 
Verluste teduzieten  wie ein step down Schaltregler, aber die Vollbrücke 
braucht dazu Freilaufdioden.

[Mark S. (voltwide)]

Beides ist möglich - nur denke ich dass unter dem Strich der IC in der 
Praxis die einfachere Lösung ist. Kann natürlich recht lehrreich sein, 
aus der diskreten Transistorschaltung die Anfängerfehler solange heraus 
zu bauen bis das Ganze funktioniert.

[Falk B. (falk)]

Tino K. schrieb:
> Ist es für einen Motor 3V/200mA notwendig eine H-Brücke zu verwenden

Es ist sinnvoll. Es gibt für 3V fertige ICs, die genau das können.

> oder kann man da auch getrost Transistoren verwenden?

Viel aufwändiger.

> Szenario ist nur
> Drehrichtungsänderung ohne PWM.

Man kann auch ein 3V Relais mit 2 Wechslerkonotakten nehmen, Stichwort 
Polwendeschaltung.

[Keks F. (keksliebhaber)]

Treiber ICs, die noch viel mehr können (PWM, Stromsensor, 
(Temperatur)Überwachung) gibt es für nen Euro.

[Harald W. (wilhelms)]

Tino K. schrieb:

>> Eine H-Bruecke besteht aus Transistoren. Genauer gesagt: Aus 4.
>> Ja, fuer Drehrichtungsaenderung braucht man das.
>
> Ich meine so extra Schaltkreise wie z.B. MP6513L oder halt simpel 4
> Transistoren...

Ja, man kann das simpel mit einem IC lösen oder komplizierter mit
einzelnen Transistoren samt Ansteuerschaltung.

[Jörg B. (joergb2)]

Keks F. schrieb:
> Treiber ICs, die noch viel mehr können (PWM, Stromsensor,
> (Temperatur)Überwachung) gibt es für nen Euro.

Ein Link zu einem Beispiel wäre hier sinnvoll. Mir fällt da nämlich 
gerade nichts ein.

[Peter D. (peda)]

Tino K. schrieb:
> Eingangsspannung wäre auch 9V(6x1,5VAA
> Batterie)

Gibt es einen Grund, warum Du unbedingt 6V in Abwärme verwandeln willst?

Ein 0,2A Motor wird im Einschaltmoment gerne mal 2A ziehen.

[Keks F. (keksliebhaber)]

Jörg B. schrieb:
> Keks F. schrieb:
>> Treiber ICs, die noch viel mehr können (PWM, Stromsensor,
>> (Temperatur)Überwachung) gibt es für nen Euro.
>
> Ein Link zu einem Beispiel wäre hier sinnvoll. Mir fällt da nämlich
> gerade nichts ein.

https://www.mouser.de/c/semiconductors/power-management-ics/motor-motion-ignition-controllers-drivers/?operating%20supply%20voltage=0%20V%20to%2011%20V~~1.62%20V%20to%203.6%20V%7C~1.65%20V%20to%2011%20V~~1.65%20V%20to%205.5%20V%7C~1.8%20V%20to%2010%20V~~3%20V%20to%205.5%20V&output%20current=350%20mA~~400%20mA%7C~500%20mA%7C~600%20mA~~630%20mA%7C~700%20mA~~800%20mA%7C~880%20mA%7C~1%20A%7C~1.1%20A~~1.2%20A%7C~1.3%20A%7C~1.4%20A~~1.5%20A%7C~1.6%20A%7C~1.76%20A~~1.8%20A%7C~2%20A%7C~2.4%20A~~2.6%20A%7C~3%20A%7C~3.5%20A%7C~4%20A%7C~5%20A%7C~7%20A%7C~8%20A%7C~10%20A&packaging=Bulk~~Cut%20Tape%7C~Tray~~Tube&type=Full%20Bridge&instock=y&sort=pricing&rp=semiconductors%2Fpower-management-ics%2Fmotor-motion-ignition-controllers-drivers%7C~Operating%20Supply%20Voltage%7C~Output%20Current%7C~Packaging

Ich dachte selber an den MP6551, der ist aber teurer.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Harald W. schrieb:
> Ja, man kann das simpel mit einem IC lösen oder komplizierter mit
> einzelnen Transistoren samt Ansteuerschaltung.

Für ein Einzelstück könnte ich ein IC bestellen und darauf warten oder 
direkt Transistoren aus der Schublade greifen.

Peter D. schrieb:
> Ein 0,2A Motor wird im Einschaltmoment gerne mal 2A ziehen.

Ganz furchtbar, dass diese hohen Einschaltströme ständig Schaltungen 
ermorden.

[Stefan F. (Gast)]

Manfred P. schrieb:
> Ganz furchtbar, dass diese hohen Einschaltströme ständig Schaltungen
> ermorden.

Sei mal nicht so pampig.

Er hat nämlich Recht. Die meisten Leute, die hier nach Motortreibern 
fragen, wissen das nicht und wundern sich, dass ihre Schaltung immer 
wieder kaputt geht.

Der Hinweis war sinnvoll.

[Rainer W. (rawi)]

Stefan F. schrieb:
> Er hat nämlich Recht. Die meisten Leute, die hier nach Motortreibern
> fragen, wissen das nicht und wundern sich, dass ihre Schaltung immer
> wieder kaputt geht.

Den Widerstand einer Motorspule zu messen ist doch nun nicht sooh 
schwierig.
Zusammen mit der Betriebsspannung sollte doch eigentlich jeder in der 
Lage sein, daraus den Einschalt-/Blockierstrom auszurechnen.

[Marcel V. (mavin)]

Tino K. schrieb:
> Eingangsspannung wäre auch 9V(6x1,5VAA Batterie).

Ich habe da mal was erarbeitet. Mit einer H-Brücke aus vier 
Darlington-Transistoren (BD643 und BD644) und einem vorgeschalteten 6V 
Festspannungsregler 7806 im TO220 Package, lassen sich bequem die 
überschüssigen 6 Volt verheizen.

3 Volt am Festspannungsregler und je 1,4 Volt an zwei gleichzeitig 
durchgeschalteten Darlington-Transistoren. Dann bleiben noch exakt 3,2 
Volt für den Motor übrig. Die Verlustleistung wird damit also immer auf 
drei Bauteile verteilt.

Die H-Brücke ist nicht nur Selbstsicher, sondern sie beinhaltet auch 
gleichzeitig die vier Bodydioden.

An deinem Nicknamen erkennt man, dass du eine Blumengießmaschine bauen 
willst. Ich gebe zu bedenken, je nach Füllstand, der zu kippenden 
Gießkanne, entsteht ein veränderter Schwerpunkt zur Drehachse!

[H. H. (Gast)]

Marcel V. schrieb:
> je 1,4 Volt an zwei gleichzeitig
> durchgeschalteten Darlington-Transistoren

Ehr nur je knapp 1V.

[Marcel V. (mavin)]

H. H. schrieb:
> Eher nur je knapp 1V.

Tatsächlich! Da muss ich wohl Elektrotomaten auf den Augen gehabt haben 
:)

Erst bei Motorströmen von über 2A steigt der Spannunsfall auf über 1V 
an. Aber davon ist Tino zunächst noch relativ weit entfernt. Das hängt 
aber auch von der Größe der Gießkanne und von der Getriebeuntersetzung 
ab.

[Marcel V. (mavin)]

Marcel V. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Eher nur je knapp 1V.
>
> Tatsächlich! Da muss ich wohl Elektrotomaten auf den Augen gehabt haben
> :)

Hallo Herr Hinz, ich muss dich an dieser Stelle mal eben kurz 
korrigieren. Da es sich bei meiner H-Brücke nicht um eine 
Emitterschaltung handelt, sondern effektiv um eine Kollektorschaltung, 
fallen sehr wohl etwa 1,43V am BD643 ab.

Eine Reduzierung des 1k Basiswiderstands auf 220R verringert den 
Spannungsfall an der C-E-Strecke des BD643, wie erwartet nur auf 1,41V.

Die geforderten 200mA Motorstrom habe ich durch einen 22 Ohm Widerstand 
simuliert und die Schaltung an 6V angeschlossen.

Also hatte ich doch keine Elektrotomaten auf den Augen gehabt ;)

[Marcel V. (mavin)]

Falls Tino es im Schilde führt die H-Brücke aufbauen zu wollen, braucht 
er bei nur 200mA und 1,4V Spannungsfall, noch nicht einmal einen 
Kühlkörper zu installieren.

Das laserstrahlunterstützte IR-Thermometer zeigt eine 
Transistoroberflächentemperatur von nur 37,8° Celsius an.

Die Fingerprobe hat es ebenfalls bestätigt. Beim vorsichtigen Streicheln 
des Transistors fühlt es sich nicht anders an, wie ein warmer weicher 
menschlicher Körper.

[H. H. (Gast)]

Marcel V. schrieb:
> Da es sich bei meiner H-Brücke nicht um eine
> Emitterschaltung handelt, sondern effektiv um eine Kollektorschaltung,
> fallen sehr wohl etwa 1,43V am BD643 ab.

In der Tat, auf die Kollektorschaltung hatte ich gar nicht geachtet, 
macht man ja normalerweise auch nicht so.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Marcel V. schrieb:
> Die geforderten 200mA Motorstrom habe ich durch einen 22 Ohm Widerstand
> simuliert und die Schaltung an 6V angeschlossen.

Für 200mA muß man einen TO-220 Darlington mit 45V/8A einsetzen?

[Stefan F. (Gast)]

Manfred P. schrieb:
> Für 200mA muß man einen TO-220 Darlington mit 45V/8A einsetzen?

Muss man mit 150 PS Brötchen kaufen fahren?

[H. H. (Gast)]

Stefan F. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> Für 200mA muß man einen TO-220 Darlington mit 45V/8A einsetzen?
>
> Muss man mit 150 PS Brötchen kaufen fahren?

Wenn man eine größere Menge braucht, dann nimmt man schon einen Atego 
815.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Stefan F. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> Für 200mA muß man einen TO-220 Darlington mit 45V/8A einsetzen?
> Muss man mit 150 PS Brötchen kaufen fahren?

Mangels Bäcker in der Nähe würde ich diese mit 180 PS holen. Sie kommen 
trotzdem verlusfrei bei mir an.

Der Darlington entspricht eher einem offenen Anhänger, wo ich die 
Brötchen lose drauf kippe und auf der Rückfahrt die Hälfte verloren 
habe.

H. H. schrieb:
>> Muss man mit 150 PS Brötchen kaufen fahren?
> Wenn man eine größere Menge braucht, dann nimmt man schon einen Atego
> 815.

Im Werk fährt der Bauarbeiter mit dem Radlader zur Kantine, weil er 
nichts anderes hat und mit diesem seine Arbeit verrichtet.

Also muß man auch einen TO-220 Darlington einsetzen, weil man nichts 
anderes hat?

[Marcel V. (mavin)]

Manfred P. schrieb:
> Also muß man auch einen TO-220 Darlington einsetzen, weil man nichts
> anderes hat?

Das TO220 Package hat eben den Vorteil, dass am Transistor bereits 
werkseitig eine kleine Kühlfahne angebracht ist. Dadurch kühlt sich der 
Darlington bei nur 200mA fast von selbst (280mW).

Und außerdem:

Peter D. schrieb:
> Ein 0,2A Motor wird im Einschaltmoment gerne mal 2A ziehen.

Da die Schaltung keine Strombegrenzung hat, sollte sie schon deswegen 
kräftig überdimensioniert sein.

Es kann ja mal sein, dass sich bei längerer Abwesenheit (Urlaub) ein Ast 
gebildet hat, der sich der Kippvorrichtung für die Gießkanne in den Weg 
stellt, so dass die Blumengießmaschine behindert wird und der Motor 
blockiert.

[Gerald B. (gerald_b)]

Kann man auch mit einem Relais machen, das 2 Umschaltkontakte hat, als 
Polwender. Mit einem bistabilen Relais ist das sogar recht stromsparend.
Einen Öffner an +, den schließer an -, den anderen Umschaltkontakt genau 
andersrum. Die Mittelkontakte auf den Motor ;-)

[Peter G. (ham)]

Hallo

Ist zwar einfach (zu verstehen), aber ironischerweise deutlich teurer 
als wenn man eine fertige IC-Brücke mit eingebauten Schutzschaltungen 
nimmt... (besonders wenn dann auch noch bistabile Relais verwendet 
werden)
Vor allem bei dem Kleinkram hier.

Ob Schutzschaltungen bei 3V 0,2A  (und sei es tatsächlich 2A 
Einschaltstrom) und ohne PWM notwendig sind, sei mal dahingestellt, aber 
wenn vorhanden - ja dann nutzt man sie (meist gezwungener Weise da halt 
integriert => IC) einfach - schaden tut es ja nicht.
Und oft ist der rein praktische Anschluss einfacher, deutlich kleiner 
und somit einfach "schöner" als mit einer (teuren) Relaisschaltung und 
auch einer selbstgebauten Transistorbrücke.

[Tino K. (blumengiesser)]

Danke für die vielen Zuschriften, wobei ich eigentlich keine 
Grundsatzdiskussion entfachen wollte. Ich habe dank den Zuschriften 
entschieden, dass ich gleich einen Motortreiber verwenden werde. TO-xxx 
Bauteile sind mir zu groß und die ganzen Transistoren korrekt auszulegen 
mit allem drum und dran ist zu kompliziert und verbraucht auch zu viel 
Platz auf der PCB. Habe den Motor nochmal besser gemessen: 3V, 60mA im 
Leerlauf, unter vorgesehener Last 250mA und im Kurzschluss 2.4A. Da der 
Motor eine kleine Getriebeeinheit besitzt habe ich ihn zerlegt um den 
Kurzschluss zu messen. Der entwickelt ein sehr hohes Drehmoment am Ende 
des Getriebes und ich glaube nicht, dass die Zahnräder wirklich den 
Kurzschlusstrom aushalten. Das Muss also vorher abgefangen werden. Habe 
dafür jetzt den DRV8210(DSG) vorgesehen. Denke das bekomme ich hin.