Gleichstrom-Motor über H-Brücke betreiben

[K. (Gast)]

Guten Tag,

ich versuche [diesen 
Gleichstrom-Motor](https://www.adafruit.com/product/3910) in mein 
Mikrocontroller-Projekt zu integrieren. Um die Controller-Schaltung zu 
schützen will ich den Motor mit [dieser 
H-Brücke](https://www.pololu.com/product/2130) betreiben.

Alles, was ich bisher jedoch erreichen konnte, waren Quietschlaute aus 
dem Motor. Und ich spreche hier nicht von den PWM Lauten, wenn der duty 
cycle sehr niedrig ist, sondern es klingt ungesünder. Wie wenn ein Zug 
auf Schienen bremst.

Um das Problem näher zu untersuchen, habe ich vieles aus der 
ursprünglichen Schaltung entfernt und bin jetzt vielleicht zum Kern des 
Problems vorgestoßen: Die H-Brücke. Die beigefügte Schaltskizze zeigt 
mein aktuelles Setup. Die grüne und orangenen 5V sind komplett 
voneinander entkoppelt. Die orangenen kommen von einem Labornetzteil und 
die grünen aus einer USB-Buchse. Und auch in diesem Setup höre ich das 
Quietschen.

Auf der Händlerseite zu dem Motor wird als Treiber der L293D erwähnt. 
Aber der DRV8833 müsste das alles laut Datenblätter auch schaffen können 
(oder übersehe ich hier etwas?).

Über etwas Austausch und ein paar Tipps, wo ich vielleicht genauer 
nachsehen könnte, würde ich mich sehr freuen. Ich würde gerne vermeiden, 
neue Hardware zu kaufen und dann aber festzustellen, dass das mein 
Problem garnicht löst.

Liebe Grüße

Nachtrag: In meiner Schaltskizze habe ich beim Input Kanal B und beim 
Output Kanal A angeschlossen. In Wirklichkeit ist das natürlich beide 
Male derselbe Kanal.

[Heiner B. (karadur)]

Wenn du den Motor an AOut anschliesst musst du auch AIn 1/2 beschalten. 
Nicht BIn 1/2 !

Läuft der Motor denn ohne Brücke direkt an 5V ohne Lärm?

[Heiner B. (karadur)]

Deine Steuersignale müssen sich auch auf GND beziehen.

[K. (Gast)]

Heiner B. schrieb:
> Wenn du den Motor an AOut anschliesst musst du auch AIn 1/2 beschalten.
> Nicht BIn 1/2 !
Das war ein Fehler meinerseits in der Erstellung der Skizze. Ich kann 
die alte leider nicht löschen.

> Läuft der Motor denn ohne Brücke direkt an 5V ohne Lärm?
Ja. Wenn ich den Motor direkt über das Labornetzteil betreibe, 
funktioniert es wie erwartet.

Heiner B. schrieb:
> Deine Steuersignale müssen sich auch auf GND beziehen.
Tun sie meines Erachtens nach. Die zwei GND Leitungen sind (meine ich) 
gerade dazu da, um GND über beide Spannungsquellen anzugleichen. Die 
grünen 5V sind 5V über GND.

Liebe Grüße

[Jens G. (jensig)]

K. schrieb:
> mein aktuelles Setup. Die grüne und orangenen 5V sind komplett
> voneinander entkoppelt. Die orangenen kommen von einem Labornetzteil und
> die grünen aus einer USB-Buchse. Und auch in diesem Setup höre ich das
> Quietschen.

Es ist immer schlimm, wenn noch nicht mal die grundlegendsten Grundlagen 
verstanden werden.
Ein- und Ausgänge haben üblicherweise irgendeinen Potentialbezug zu 
einander, es sei denn, es steht was anderes im Datenblatt drin. 
Üblicherweise ist der Potentialbezug die Masse.
Wenn also Eingangs- und Ausgangsmasse nicht miteinander verbunden sind, 
dann haste den IC auf dem Board oder auch den µC auf der 
Ansteuerungsseite) eh' schon erlegt ...

K. schrieb:
> Mikrocontroller-Projekt zu integrieren. Um die Controller-Schaltung zu
> schützen will ich den Motor mit [dieser
> H-Brücke](https://www.pololu.com/product/2130) betreiben.

Seit wann ist so ein Motortreiber dazu da, eine µC-Schaltung zu 
schützen. Die dient einfach in erster Linie als Schaltverstärker, weil 
ein µC solche Ströme (und Spannungs-Spikes) üblicherweise nicht 
verkraftet.

[K. (Gast)]

Jens G. schrieb:
> Es ist immer schlimm, wenn noch nicht mal die grundlegendsten Grundlagen
> verstanden werden.
> Ein- und Ausgänge haben üblicherweise irgendeinen Potentialbezug zu
> einander, es sei denn, es steht was anderes im Datenblatt drin.
> Üblicherweise ist der Potentialbezug die Masse.
> Wenn also Eingangs- und Ausgangsmasse nicht miteinander verbunden sind,
> dann haste den IC auf dem Board oder auch den µC auf der
> Ansteuerungsseite) eh' schon erlegt ...
Die Masse bei Ein- und Ausgängen in diesem Szenario sind gleich. Ich 
weiß also nicht genau, worauf du in dieser Nachricht aus willst.

Jens G. schrieb:
> Seit wann ist so ein Motortreiber dazu da, eine µC-Schaltung zu
> schützen. Die dient einfach in erster Linie als Schaltverstärker, weil
> ein µC solche Ströme (und Spannungs-Spikes) üblicherweise nicht
> verkraftet.
Der Treiber fängt Spannungs-Spikes der Rückspannung ab. Wie du 
schreibst, verkraften Mikrocontroller das nicht. Ich betrachte das eben 
als eine Art Schutz. Aber hilft es mir jetzt, wenn wir darüber 
diskutieren?

[Jens G. (jensig)]

K. schrieb:
> Heiner B. schrieb:
>> Deine Steuersignale müssen sich auch auf GND beziehen.
> Tun sie meines Erachtens nach. Die zwei GND Leitungen sind (meine ich)
> gerade dazu da, um GND über beide Spannungsquellen anzugleichen. Die

Was heißt "die zwei GND Leitungen". Die Leitungen von beiden 
Spannungsquellen?

> grünen 5V sind 5V über GND.
Wieso nur die grünen? Es müssen die GND beider Spannungsquellen 
miteinander verbunden sein, und mit GND des Boards, und des µC, sofern 
der hier schon eine Rolle spielt.

[Michael B. (laberkopp)]

K. schrieb:
> Aber der DRV8833 müsste das alles laut Datenblätter auch schaffen können

Ich sehe auf der Platine keine Strombegrenzungswiderstände, die müssen 
wohl von BSEN nach Masse extern angeschlossen werden.

Und wenn sie vorhanden sind, zieht dein Motor eventuell trotzdem mehr 
Strom als die zulassen. Dann quietscht es eben.

Aber vielleicht postest du hier aus Faulheit nur ein Werbebild und deine 
Platinen sind anders.

Jens G. schrieb:
> Wenn also Eingangs- und Ausgangsmasse nicht miteinander verbunden sind

Wenn du dir die Platine angeguckt hättest, hättest du gesehen dass die 
GND genau dort verbunden sind wo es am Besten ist, am Motortreiber.

[Rainer W. (rawi)]

K. schrieb:
> Um die Controller-Schaltung zu schützen will ich den Motor mit [dieser
> H-Brücke](https://www.pololu.com/product/2130) betreiben.

Der DRV8833 ist ein Schrittmotortreiber mit Möglichkeit zur 
Stromregelung. Wenn du den als einfache H-Brücke nutzen möchtest, musst 
du die Sense-Pins passend beschalten. Im Datenblatt des DRV8833 steht 
explizit: "If current control is not needed, the xISEN pins should be 
connected directly to ground." (S.10)
Zeig doch mal einen Schaltplan von deinem Aufbau inkl. der Dinge, die 
auf dem Modul statt finden.
https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltplan

[Jens G. (jensig)]

K. schrieb:
> Der Treiber fängt Spannungs-Spikes der Rückspannung ab. Wie du
> schreibst, verkraften Mikrocontroller das nicht. Ich betrachte das eben
> als eine Art Schutz. Aber hilft es mir jetzt, wenn wir darüber
> diskutieren?

Es würde Deinem Verständnis helfen, wenn Du das richtig einordnest. Dass 
der Driver die Spikes vom µC fernhält, ist nur ein nützlicher 
"Dreckeffekt", der nebenbei bewirkt wird. Wäre das Deine Hauptintention, 
dann könntest Du auch ganz normale Freilaufdioden stattdessen einbauen. 
Würde aber nicht funktionieren, weil der µC einfach nicht den Strom 
aufbringen kann, bzw. dieser sich evtl. in Rauch auflöst.

[Jens G. (jensig)]

Michael B. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Wenn also Eingangs- und Ausgangsmasse nicht miteinander verbunden sind
>
> Wenn du dir die Platine angeguckt hättest, hättest du gesehen dass die
> GND genau dort verbunden sind wo es am Besten ist, am Motortreiber.

Ja, war unklar ausgedrückt. Am Ende meine ich nur, dass alle Massen 
(beide 5V und das Board) miteinander verbunden sein müssen. So richtig 
klar hat er das nicht wirklich ausgedrückt, ob er das hat, bzw. es 
klingen immer nur unklare Annahmen durch ...

[Heiner B. (karadur)]

Ich würde mal einen Elko ( z,B. 1000µ ) an die Leiterplatte 5V 
anschliessen mit kurzen Leitungen. Die IC hat interne 
Pulldown-Widerstände. Evtl nsleep an 5V,
man sieht auf der LP zwar einen Widerstand am Eingang aber nicht wo der 
angeschlossen ist. Wegen der Pulldowns sollte es genügen einen AIn auf 
5V zu legen.

[K. (Gast)]

Ich habe jetzt mal einen Schaltplan angelegt. Ich hoffe, dass das etwas 
mehr Aufschluss darüber gibt, was ich eigentlich mache. Und ich hoffe, 
dass das ein besseres Bild von dem abgibt, welche GND Leitungen 
eigentlich wo angeschlossen sind.

Die xISEN-Leitungen sind nirgends verbunden. Wenn ich das richtig 
verstehe, gibt es da dann keine Strombegrenzung (zumindest keine, die 
durch mich hervorgerufen wurde).

[Rainer W. (rawi)]

K. schrieb:
> Die xISEN-Leitungen sind nirgends verbunden.

Dann kann dein H-Brückentreiber auch nicht funktionieren.
RTFM

[K. (Gast)]

Rainer W. schrieb:
> K. schrieb:
>> Die xISEN-Leitungen sind nirgends verbunden.
>
> Dann kann dein H-Brückentreiber auch nicht funktionieren.
> RTFM
Aber im Manual steht, dass man das nicht muss: "Current sense pin for 
motor A/B. This pin is connected to ground and does not function by 
default, but current limiting can be enabled by making the modifications 
described below."

[Rainer W. (rawi)]

K. schrieb:
> Aber im Manual steht, dass man das nicht muss: "Current sense pin for
> motor A/B. This pin is connected to ground and does not function by
> default, but current limiting can be enabled by making the modifications
> described below."

Dann zeig doch bitte einmal den KOMPLETTEN Schaltplan.
Aus deinem Blockschaltbild ist leider nicht ersichtlich, wie der DRV8833 
auf dem Modul beschaltet ist.

Falls die Sense-Pins des H-Brücktreibers bereits auf dem Modul mit Gnd 
verbunden sind, liegt es nicht an der fehlenden Verbindung.

[Jens G. (jensig)]

K. schrieb:
>>> Die xISEN-Leitungen sind nirgends verbunden.
>>
>> Dann kann dein H-Brückentreiber auch nicht funktionieren.
>> RTFM
> Aber im Manual steht, dass man das nicht muss: "Current sense pin for
> motor A/B. This pin is connected to ground and does not function by
> default, but current limiting can be enabled by making the modifications
> described below."

Am besten messen, ob dem auch wirklich so ist (wenn nicht genau 
erkennbar auf dem Board).

[Jens G. (jensig)]

Rainer W. schrieb:
> Dann zeig doch bitte einmal den KOMPLETTEN Schaltplan.
> Aus deinem Blockschaltbild ist leider nicht ersichtlich, wie der DRV8833
> auf dem Modul beschaltet ist.

Der Schaltplan ist auf im oben genannten Link zu finden:

  https://www.pololu.com/product/2130

[K. (Gast)]

Rainer W. schrieb:
> Dann zeig doch bitte einmal den KOMPLETTEN Schaltplan.
> Aus deinem Blockschaltbild ist leider nicht ersichtlich, wie der DRV8833
> auf dem Modul beschaltet ist.
Ich habe das Schaltbild aus der Händlerseite mal hier hochgeladen.

Jens G. schrieb:
> Am besten messen, ob dem auch wirklich so ist (wenn nicht genau
> erkennbar auf dem Board).
Habe ich eben gemacht. AISEN und BISEN sind mit GND verbunden

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Die beiden SMD-Sense-Widerstände sind auf dem gezeigten Board nicht 
drauf (roter Kreis). Ist das Foto von deinem eigenen Board, dass gerade 
vor dir liegt, oder kommt das Foto aus dem Web-Shop?

Wie ist der Sachverhalt in Echt?

[Jens G. (jensig)]

Enrico E. schrieb:
> Wie ist der Sachverhalt in Echt?

Les doch einfach mal die Infos auf der genannten Webseite.

[K. (Gast)]

Enrico E. schrieb:
> Die beiden SMD-Sense-Widerstände sind auf dem gezeigten Board nicht
> drauf (roter Kreis). Ist das Foto von deinem eigenen Board, dass gerade
> vor dir liegt, oder kommt das Foto aus dem Web-Shop?
>
> Wie ist der Sachverhalt in Echt?
Das Foto kommt von der Webseite, in echt sind da aber auch keine 
Widerstände an der gezeigten Stelle. Und auch sonst habe ich keine 
Modifikationen vorgenommen.

[Rainer W. (rawi)]

Für den Motortreiber ist ein maximaler Strom von 2A angegeben. Welchen 
Widerstand hat die Wicklung deines Motors?

[Mario M. (thelonging)]

Der TO hat sich abgemeldet und schreibt gerade eine negative Bewertung 
auf Trustpilot. 😝 Der Thread kann also geschlossen werden.