Hallo,
ich habe mir neulich ein paar kleine Brushed Motoren bei Aliexpress bestellt:
de.aliexpress.com/item/1005003447042928.html
Nun habe ich mich schlaugemacht ob man dafür einen Motorcontroller selbst bauen kann. Ich habe ein Video gefunden: https://youtu.be/KENCEgnwWJE dort wurde die sich im Anhang befindene Shematic benutzt.
Da ich Grundkenntnisse aus der Schule(die ich im momment noch besuche) besitze habe ich mithilfe dieser Kenntnisse eine Platine erstellt und die benötigten Teile online gesucht.
Bevor ich diese jedoch anfertigen lassen möchte, würde ich gerne eine erfahrenere Meinung (als die meine) zu dieser Shematic hören.
Grüße,
Erik
ich würde noch einen praktischen Stecker vorsehen, über den man ein Programmierkabel anschließen kann, um beliebig oft das Programm neu hinein kopieren zu können. Zusätzlich 100nF parallel zur Betriebsspannung sind sinnvoll trotz des 10µf-Kondensators.
Über diese Verenglischung kann ich mich immer wieder amüsieren. Ich habe z.B. einen "buschless Garten" hier und bin froh, daß ich die nicht schneiden muß, wenn ich mal "outdoor" bin und durch den Garten "browse". "Retro", das heutzutage meist mißbrauchte Wort.
Vielleicht solltest Du das PCB auch zeigen, damit man ein Urteil über
die Platine stellen kann. Das Video zeigt ja das die Schaltung
funktioniert.
Im Anhang dieser Antwort befindet sich nun ein Screenshot direkt aus Fusion 360. In rot jeweils die Oberseite und in blau die Unterseite.
Mir ist sehrwohl bewusst, dass diese Platine und die Komponentenauswahl womöglich verbesserungswürdig ist jedoch ist dies meine erste selbst in eben diesem Programm erstellte PCB.
ich würde noch einen praktischen Stecker vorsehen, über den man ein
Programmierkabel anschließen kann, um beliebig oft das Programm neu
hinein kopieren zu können. Zusätzlich 100nF parallel zur
Betriebsspannung sind sinnvoll trotz des 10µf-Kondensators.
Danke für die hilfreichen Tipps versuche diese nun bestmöglich umzusetzen
Über diese Verenglischung kann ich mich immer wieder amüsieren. Ich habe
z.B. einen "buschless Garten" hier und bin froh, daß ich die nicht
schneiden muß, wenn ich mal "outdoor" bin und durch den Garten "browse".
"Retro", das heutzutage meist mißbrauchte Wort.
gerade die Begriffe brushed und brushless haben sich wohl sehr in meinem Sprachgebrauch integriert, da ich auch ansonsten viel Englisch spreche, lese und auch Videos von Englisch sprachigen Kanälen auf Youtube schaue ist das ein oder andere Englische wort in meinem Wortschatz vorhanden
Die 0.1uF parallel zur Diode weglassen!
Dafür von Bat nach GND enen Elko mit geringem ESR.
Kapazität abhängig von Frequenz und Ausgangsstrom. 100uF ist ein guter Startwert.
Im Anhang dieser Antwort befindet sich nun ein Screenshot direkt aus
Fusion 360.
Den Motorstrom würde ich nicht durch die dünnsten Leiterbahnen schicken wollen, die der PCB-Manufacturer anbietet.
Breitere Traces führen nicht zu additional Costs und dienen der Kühlung der Komponenten, insbesondere Q1.
Zusätzlich 100nF parallel zur Betriebsspannung sind sinnvoll trotz des
10µf-Kondensators.
Danke für die hilfreichen Tipps versuche diese nun bestmöglich
umzusetzen
Dieser 10µF und der oben vorgeschlagene 100nF Kondesator sind Blockkondensatoren. Und so ein Blockkondensator gehört auf dem kürzestmöglichen Weg zwischen die Versorgungspins des µCs.
Sie ist das mindeste was man zum ein- und ausschalten und zur Geschwindigkeitsbeeinflussung per PWM braucht.
Der 0.1uF Kondensator an den Motoranschlüssen idt kontraproduktiv, zur Entstörung verwendet man zwar Kondensatoren,,aber direkt am Motor und deren Effekt blockt man mit Drosselspulen ab
1
+--470uH--+---+---+
2
| | | |
3
| | 47nF |
4
----------------+ | | |
5
verdrillte Zuleitung 47nF +--(M)
6
----------------+ | | |
7
| | 47nF |
8
| | | |
9
+--470uH--+---+---+
Es braucht aber einen Kondensator direkt zwischen plus und Source des MOSFETs auf deiner Platine, so 47-100uF, um die PWMa abzublocken und die Bremsenergie aufzunehmen.
Wenn allerdings sowieso eine PWM rein geht, braucht man keinen ATtiny Mikrocontroller, es täte ein simpler Treiber.
Ob die Bauteile geeignet sind weiss man nicht weil du NATÜRLICH nicht dran geschrieben hast, welche Bauteile du einlöten willst. Der Motor kann angeblich so stark belastet werden bis er 100mA aufnimmt, wird also 1A Anlauf- und Blockierstrom haben, also 0.42W, das kann ein SOT23 MOSFET schaffen der über 1A schalten kann
ABER: der Platine fehlt jegliches Extra, wie UVLO Unterspannungssbschaltung, Überstromabschaltung und Kurzschlusserkennung und sie regelt die Drehzahl nicht, weil sie die gar nicht erfasst, sondern steuert bloss.
Zum gesamten Design: ich frage mich, wozu man einen zusätzlichen 8-Pin
µC braucht, wenn man den sowieso aus eiem anderen µC mit PWM ansteuert.
Im RC Modellbau gibt es eine Aufteilung zwischen Funk-Empfänger und Motor-Controller. Die Schnittstelle zwischen beiden ist das was hier als PWM bezeichnet wird.
Der Vorteil ist, dass man die Komponenten unabhängig voneinander auswählen und austauschen kann.
Bei billigen RC Modellen ist beides auf einem Board integriert.
Im RC Modellbau gibt es eine Aufteilung zwischen Funk-Empfänger und
Motor-Controller. Die Schnittstelle zwischen beiden ist das was hier als
PWM bezeichnet wird.
RC Modellbau arbeitet aber mit Impulsen von 1-2ms in 25ms Abstand und das heisst PPM (oder PCM)
Im RC Modellbau gibt es eine Aufteilung zwischen Funk-Empfänger und
Motor-Controller. Die Schnittstelle zwischen beiden ist das was hier als
PWM bezeichnet wird.
Woher weißt du das der TO ein Modellbau Eingangssignal meint?
Die 0.1uF parallel zur Diode weglassen!
Dafür von Bat nach GND enen Elko mit geringem ESR.
Kapazität abhängig von Frequenz und Ausgangsstrom. 100uF ist ein guter
Startwert.
Den Motorstrom würde ich nicht durch die dünnsten Leiterbahnen schicken
wollen, die der PCB-Manufacturer anbietet.
Breitere Traces führen nicht zu additional Costs und dienen der Kühlung
der Komponenten, insbesondere Q1.
Dieser 10µF und der oben vorgeschlagene 100nF Kondesator sind
Blockkondensatoren. Und so ein Blockkondensator gehört auf dem
kürzestmöglichen Weg zwischen die Versorgungspins des µCs.
in den Schaltplan gehören unbedingt auch die Bauteilnamen. Sonst
findet man die auf der Leiterplatte nicht wieder.
Dachte mir ich kann doch sowieso die Bauteile mithilfe des in Fusion 360 verwendeten layouts finden, jedoch klingt es durchaus sinnvoll diese auch auf der Platine zu beschriften
warum nimmst du derartig große (und ungewöhnliche) Bauformen für die
Widerstände?
Dachte mir beim Raussuchen der Teile, dass es vielleicht angenehmer ist die größeren Teile zu verlöten, jedoch gehe ich nun davon aus, dass das nicht notwendig ist. Welche Bauform wäre empfehlenswert?
wenn das Layout irgendwie "hingekritzelt" ausssieht kann man es oft
noch besser und "schöner" machen.
das Layout im Video ist sogar auf einer Lochrasterkarte kompakter als
dein Layout. Warum übernimmst du nicht einfach die Platzierung von dort?
Wie bereits erwähnt ist das mein erstes eigens erstelltes Layout und daher habe ich nicht wirklich auf Schönheit geachtet werde das Layout auf jeden Fall noch verbessern
Der 0.1uF Kondensator an den Motoranschlüssen idt kontraproduktiv, zur
Entstörung verwendet man zwar Kondensatoren,,aber direkt am Motor und
deren Effekt blockt man mit Drosselspulen ab
Es braucht aber einen Kondensator direkt zwischen plus und Source des
MOSFETs auf deiner Platine, so 47-100uF, um die PWMa abzublocken und die
Bremsenergie aufzunehmen.
Ob die Bauteile geeignet sind weiss man nicht weil du NATÜRLICH nicht
dran geschrieben hast, welche Bauteile du einlöten willst. Der Motor
kann angeblich so stark belastet werden bis er 100mA aufnimmt, wird also
1A Anlauf- und Blockierstrom haben, also 0.42W, das kann ein SOT23
MOSFET schaffen der über 1A schalten kann
Im Anhang befinden sich die Angaben die der Verkäufer auf Aliexpress
macht
Das reicht nicht, da steht nichts zum Anlauf- bzw. Blockierstrom.
Das wirst du dann wohl ausmessen müssen. Und zwar bei der maximalen Batteriespannung. Mache das mit einem schnellen Messgerät (z.B. Oszilloskop), sonst brennt dir der Motor durch, wenn du ihn zum messen zu lange blockierst.
Typischerweise haben DC Motoren etwa 5x bis 20x so viel Anlauf- und Blockierstrom als in Normalbetrieb. Insofern bin ich guter Dinge, dass der Transistor ausreicht - falls die Angabe im Datenblatt stimmt. Doch genau da habe ich Zweifel. Das wären nämlich in Summe gerade mal 1,6 Watt für den Antrieb des Quadrokopters.
Das wirst du dann wohl ausmessen müssen. Und zwar bei der maximalen
Batteriespannung. Mache das mit einem schnellen Messgerät (z.B.
Oszilloskop), sonst brennt dir der Motor durch, wenn du ihn zum messen
zu lange blockierst.
Dann werde ich wohl noch ein bisschen warten müssen, ich glaube keines meiner Messgeräte ist schnell genug aber ich werde es mal versuchen.
Typischerweise haben DC Motoren etwa 5x bis 20x so viel Anlauf- und
Blockierstrom als in Normalbetrieb. Insofern bin ich guter Dinge, dass
der Transistor ausreicht - falls die Angabe im Datenblatt stimmt. Doch
genau habe ich Zweifel. Das wären nämlich in Summe gerade mal 1,6 Watt
für den Antrieb des Quadrokopters.
Ich werde mal versuchen das rauszumessen, die angaben auf Aliexpress sind oft sehr abenteuerlich nach meinen Erfahrungen
Ich verstehe nicht weshalb der TO, und einige User, negativ bewertet werden. Der TO arbeitet mit, er antwortet, geht auf Vorschläge ein und erkennt seine Probleme. Viele Userbeiträge sind hilfreich, werden aber negativ bewertet. Dann sollte der Minusmann auch die Eier in der Hose haben diese Abwertung zu begründen.
Wenn du ein Labornetzteil hast, könntest du es auf 2A Begrenzung
einstellen und dann an der Status-LED sehen, ob der Motor mehr Strom
aufnehmen will.
steht auf jeden Fall auf meiner Wunschliste aber mommentan leider nicht in meinem Werkzeugarsenal.
Aber da hier in Tirol bald wieder die Schule anfängt und dort im Elektronik Labor die nötigen Werkzeuge zur verfügung stehen, habe ich dort womöglich die Chance dort messen zu dürfen
Ich verstehe nicht weshalb der TO, und einige User, negativ bewertet
werden.
Weil Negativ-Bewerter-Trolle unterwegs sind, die ihre kurze Lebenszeit mit nichts Sinnvollem verbringen wollen. Denk dir einfach -1 = 0 und dann sieht das schon besser aus.
Dann sollte der Minusmann auch die Eier in der Hose haben diese
Abwertung zu begründen.
Mein Tipp: ignoriere den bedeuernswerten Menschen (m,w,d,x,i).
Ich verstehe nicht weshalb der TO, und einige User, negativ bewertet
werden.
Weil Negativ-Bewerter-Trolle unterwegs sind, die ihre kurze Lebenszeit
mit nichts Sinnvollem verbringen wollen. Denk dir einfach -1 = 0 und
dann sieht das schon besser aus.
Ich verstehe nicht weshalb der TO, und einige User, negativ
bewertet
werden. Der TO arbeitet mit, er antwortet, geht auf Vorschläge ein und
erkennt seine Probleme. Viele Userbeiträge sind hilfreich, werden aber
negativ bewertet. Dann sollte der Minusmann auch die Eier in der Hose
haben diese Abwertung zu begründen.
Das wirst du dann wohl ausmessen müssen. Und zwar bei der maximalen
Batteriespannung. Mache das mit einem schnellen Messgerät (z.B.
Oszilloskop), sonst brennt dir der Motor durch, wenn du ihn zum messen
zu lange blockierst.
Viel einfacher ist es, den Spulenwiderstand zu messen und dann zu rechnen:
Hinweis:
Dieser Motor mit eisenlosem Rotor hat eine sehr kleine Induktivität.
Die PWM-Frequenz muss daher sehr hoch sein.
Bei einem ähnlichem Projekt (1:87 "Faller-Car) habe ich festgestellt, dass 30 kHz noch immer viel zu niederfrequent ist.
Es funktioniert dann, aber mit schlechtem Motor-Wirkungsgrad, verstärktem Bürstenfeuer und deutlich geringerer Motorlebensdauer.
Alternative zu höherer Frequenz ist eine Reihenschaltung des Motors mit einer zusätzlichen Induktivität.
Dann hat der 100nF über der Freilaufdiode aber erst recht das Potential zum Störsender. Der muss unbedingt weg, weil er eine künstliche "Sperrverzugszeit" schafft, die man an dieser Stelle gleich überhaupt nicht brauchen kann.
Das wirst du dann wohl ausmessen müssen. Und zwar bei der maximalen
Batteriespannung.
Für eine grobe Hausnummer könntest du auch mit nem Multimeter im Widerstandsbereich den Spulenwiderstand des Motors messen und dann den Blockierstrom nach U=RI ausrechnen.
Aber so empfindlich sind Motoren nun auch nicht, dass man nicht mal eben für 5 Sekunden blockieren kann, deutlich langsamer wird dein Multimeter nicht sein.
Das wirst du dann wohl ausmessen müssen. Und zwar bei der maximalen
Batteriespannung.
Für eine grobe Hausnummer könntest du auch mit nem Multimeter im Widerstandsbereich den Spulenwiderstand des Motors messen und dann den Blockierstrom nach U=RI ausrechnen.
Aber so empfindlich sind Motoren nun auch nicht, dass man nicht mal eben für 1,2 oder auch 3 Sekunden blockieren kann, deutlich langsamer wird dein Multimeter nicht sein.
Hinweis:
Dieser Motor mit eisenlosem Rotor hat eine sehr kleine Induktivität.
Die PWM-Frequenz muss daher sehr hoch sein.
Bei einem ähnlichem Projekt (1:87 "Faller-Car) habe ich festgestellt,
dass 30 kHz noch immer viel zu niederfrequent ist.
Es funktioniert dann, aber mit schlechtem Motor-Wirkungsgrad,
verstärktem Bürstenfeuer und deutlich geringerer Motorlebensdauer.
Alternative zu höherer Frequenz ist eine Reihenschaltung des Motors mit
einer zusätzlichen Induktivität.
Danke für die Information und den erfahrungsbericht
Das wirst du dann wohl ausmessen müssen. Und zwar bei der maximalen
Batteriespannung.
Für eine grobe Hausnummer könntest du auch mit nem Multimeter im
Widerstandsbereich den Spulenwiderstand des Motors messen und dann den
Blockierstrom nach U=RI ausrechnen.
Aber so empfindlich sind Motoren nun auch nicht, dass man nicht mal eben
für 5 Sekunden blockieren kann, deutlich langsamer wird dein Multimeter
nicht sein.
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