Hallo zusammen! Ich betreibe einen Scheibenläufermotor(Motordaten: 50V, 7A ->350W) an einem Atmega16 mit H-Brücke und PWM (ca. 5kHz). Meine Problem ist, dass über die gesamte Controllerschaltung die PWM Frequenz zu sehen ist. Auf fast allen Pins sind Spannungsspitzen in Form der PWM Frequenz bis zu 5V positiv/negativ auch auf der Versorgungsspannung. Da ich mit dem AD Wandler und mit externen Interrupts arbeite sind diese Spitzen extrem störend. Außerdem steigt mein Display sobald ich die 50V zuschalte auch aus. Der Controller ist nach dem Tutorium hier beschalten(Kondensatoren, Spannungsregler,...) Habe schon folgendes versucht: 1. Tiefpass vor den Controllereingängen: Spannungspitzen geringer aber immernoch zu hoch. für jeden Controller Eingang Tiefpass -> zu aufwendig. 2. Großer Elko(3300µF) zwischen + und Masse von den 50V. Ist glaub ich bei jeder H-Brücke sinnvoll. 3. Den Leistungsteil vom Controllerteil zu trennen mit Optokopplern (Optokoppler zwischen Contoller-PWM-Pin und Mosfettreiber): Bringt auch nicht viel. Ich würde die Störung gern an der Wurzel beheben weiß aber nicht wo? Wie kann man generell solche Störungen vom Controller fern halten? Weiß jemand wie das bei noch höhern Leistungen gemacht wird? Bringt es was den Motor zu entstören? An welcher Stelle gehören sonst noch Kondensatoren in eine H-Brücke? Viele Grüße
Gast
#555895
Man kann viel erreichen mit der Leitungsfuehrung. Dazu muss man sich ueberlegen wo die Stroeme fliessen(koennen/sollen). Die muessen nicht ueberall durch, sondern nur das wo sie sollen. Die Thematik ist nicht trivial. Ein neues Layout im mindesten, allenfalls zwei.
Naja Layout ist gut, ich hab's im Moment noch fliegend verkabelt. Ein sauberes Eagle-Layout mit viel Massefläche könnte helfen? Oder gibt es ne Möglichkeit die Leistungselektronik komplett von der Ansteuerelektronik zu trennen?
Gast
#555933
Man kann dass auch auf einer Leiterplatte trennen. Wichtig ist das die 50V/7A nicht zum Controller kommen. Die muessen aussen rum. Auch wenn ein Leiter gleiches Potential suggeriert, dem ist nicht so. Links und Rechts vom Draht ist nichjt dasselbe wenn man ein paar Amp durchlaesst, und gepulst schon gar nicht.
Die 50V/7A kommen nicht zum Controller, sondern lediglich die Störungen (vom Schalten) genau dann wenn das PWM Signal wechselt. Was meinst du mit aussen rum? Wie wird das mit dem Trennen technisch realisiert? Optokoppler, DC-DC Wandler? Hauptsache dabei ist doch, dass man die Massen von den beiden elekrischen Seiten trennt oder?
Gast
#555997
Hast du den Motor entstört? Mit 10nF von jedem Pol gegen das Gehäuse und einen 10nF parallel an die Motorkontakte, KerKos, mit 100V sollten reichen. Was du misst ist offensichtlich die Induktionsspannung der Motorwicklung, wenn der PWM abschaltet.
Gast
#556009
Nein, die Masse kann zusammen sein. Aber der Strom soll nicht durch die Masse des Controllers fliessen. Wie ein Baum. Die Wurzel ist das Power supply (GND). Dann von dort zum Controller und nochmals vom Powersupply zur Endstufe und nochmals nom Powersupply(GND) zum Motor. Dasselbe mit dem Vcc(50V)
Entstört hab ich ihn noch nicht. Ist auch nicht so einfach, denn das Gehäuse hat keinen Masseverbindung und die Anschlüsse werden aus dem Inneren rausgeführt. Könnte die Kondensatoren frühestens auf der Platine mit den Anschlüssen verbinden. Werd's aber auf jeden Fall mal versuchen. Induktionsspannung glaub ich nicht, da ich den Motor blockiert hab um ne Stromregelung aufzubauen.
Gast
#556015
Nunja, die Induktion hast du immer, auch wenn der Motor blockiert ist. Die Spulen sind ja trotzdem da. ;-) Hatte bei einem Modellpanzer auch einen nicht entstörten Motor drin, der hat den Empfänger derart gestört dass nichts mehr ging, sobald der Motor per PWM gedrosselt wurde.
@ Zacc: Du meinst ne sternförmige Masseführung? das kann ich erst testen wenn ich das ganze mit Eagle gelayoutet hab. Ist aber sicherlich sinnvoll. Gibt's sonst was zu berücksichtigen bei ner H-Brücke in dem Leistungsbereich? Meine MOSFETS haben zwar schon eigene Freilaufdioden, wär es trotzdem sinnvoll zusätzliche externe zu nehmen?
Gast
#556024
...auch ruhende Maschinen haben Induktionsspannungen.. ;-)
Gast
#556025
>wär es trotzdem sinnvoll zusätzliche externe zu nehmen?
Ich schalte eine BYV32/200 (Doppeldiode, schnell, 8A, TO220) mit der
gemeinsamen Kathode gegen + und die Anoden an die Motoranschlüsse.
Gast
#556029
Ich häng' mal meine Endstufenvariante dran. Die Highside-MOSFETs werden statisch geschaltet, dei Lowside per PWM. Strommessung per Shunt, mittlerweile durch Allegro Hallsensoren ersetzt.
Angehängte Dateien:
-
Testendstufe.jpg
(350 KB)
Besten Dank. Werd eure Tipps mal umsetzen. @Power: Vielen Dank für den Schaltplan, werd die Dioden mal einbauen. Welchen Zweck haben die Optokoppler, außer die MOSFETS anzusteuern? Für was sind die anderen Dioden (BZX85)?
Gast
#556119
Die Optokoppler dienen, wie erwähnt, die MOSFETs anzusteuern. Da ich für die Ansteuerung eines Transistors o.Ä. eine Spannung > +Ub (24V) bräuchte, wäre das einiges Aufwändiger zu realisieren. Der Optokoppler dient als 'potentialfreier' Schalter. Die BZX85 begrenzen die Gate-Source-Spannung (Impulse) auf +/- 15V, da die GS-Spannung bei diesem MOSFET maximal +/-20V betragen darf. Im Moment des Zuschaltens wäre diese Spannung überschritten (24V + 9V = 33V).
Gast
#556370
Hi Ich kenne deine Schaltung nicht, aber hast du schon mal an die Ver- wendung von 'Totzeitgliedern' gedacht. MfG Spess
Ich hab eure Vorschläge umgesetzt, funktioniert aber irgendwie nicht: die Entstörung vom Motor mit Kondensatoren hat nichts gebracht, die Peaks sind immernich da und stören den Controller. Auch die Dioden haben keinen merklichen Unterschied gebracht. Deshalb nochmal meine Frage: Weiß jemand wie das bei professionellen Lösungen für die Industrie gemacht wird? Warum funktioniert das nicht, wenn ich den Lastteil mit Optokopplern vom Steuerteil trenne (sozusagen das PWM Signal mit den Optokopplern übertrage)? Hab gedacht genau dafür wären die Teile da. Oder kann es passieren, das trotzdem HF-Störungen an den Steuerteil gelangen.
Gast
#559194
wenn du den leistungsteil komplet vom steuerteil abgetrennt hast dürfte eigendlich nimmer viel passieren.aber probier doch mal den leistungsteil komplet als solches zu schirmen in dem du es erstmal probeweise in ne metallkiste packst die gerdet ist könnte sein das sie als sender funktioniert im moment. andernfals würde ich mir nochmal den steuerungsteil anschauen dort werden doch auch die 5khz erzeugt wenn die spikes noch da sind obwohl der leistungsteil nicht drann ist mußte da suchen
guck mal was passiert, wenn du den Motor durch einen Ohmschen Wiederstand ersetzt. (4 X 12 V 50 W Halogen in Reihe ? ) Denk auch mal an geschirmte Leitungen im Leistungsteil. Bei Wechselrichtern in der Industrie ist das Pflicht. Ich denke nachdem du das galvanisch entkoppelt hast,liegt eine Kopplung durch elektromagnetische oder magnetische Feldern vor. gruß Andi
Danke für die weiteren Tipps. Werd's umsetzen und dann berichten. @ Jiro: Also wenn ich den Motor abtrenn dann hab ich kein Problem mit Störungen, erst wenn die 50V dazugeschalten werden. Denke dass es deshalb nicht am Steuerteil liegt.
Also das mit der Metallkiste und den geschirmten Kabeln hat nicht viel gebracht. Aber ich habe die Gatewiderstände der Mosfets erhöht. Dadurch werden sie zwar geringfügig wärmerm, aber die Störungsspitzen sind jetzt nur noch minimal! Trotzdem vielen Dank für die Bemühungen.
durch den größeren Gatewiderstand sind die Flanken nicht mehr so steil, deshalb hast du jetzt weniger Störungen. Aber das Problem liegt ja nicht an der 5V Leitung sondern an der 50V Leitung deswegen würde ich direkt vor den Motor ein LC Filter machen. Den Mosfet möglichst nah an den Motor damit deine 50V Leitungen möglichst kurz bleiben. 3300µF halte ich bei 7A auch für etwas wenig würde da eher in Richtung 10.000µF gehen.
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