H-bridge motor aansturen

350mA is echt kinderspel; alles onder de 4A kun je gemakkelijk met geïntegreerde H-bruggen doen. Waarschijnlijk zijn ze stuk gegaan vanwege de belachelijk hoge PWM frequentie van 35kHz, daarbij worden de schakelverliezen veel hoger dan wanneer je die frequentie wat lager maakt. Een andere mogelijkheid is dat je geen vrijloopdiodes hebt gebruikt, en die niet geïntegreerd zijn.

Hoe dan ook, als je bij 350mA alle bekende H-bruggen hebt gesloopt (L293, L298, L6203, etc.), doe je zelf echt iets verkeerd, en heb je weinig kans dat het met FETs wel goed gaat, zolang je dezelfde fouten blijft maken.

Verder is het totaal onzinnig om met zowel de bovenste als de onderste FETs te gaan PWM'en.

2 N-channel en 2 P-channel FETs zijn helemaal niet "beter" in alle omstandigheden, maar het is wel een geldige optie. Vooral voor kleine stromen, en situaties waarbij de voedingsspanning ruim onder de Vgs(max) blijft, kan het wel handig zijn.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op maandag 11 januari 2010 19:45:41 (54%)]

werkt pas vanaf 2 volt, en dat is niet goed.

Wat is daar niet goed aan en wat had je dan gewild. Dit is zo onduidelijk.

die niet te beroerd is om te werken met PWM zonder heet te worden?

En zouden van een tak in je brug alle fets met een PWM signaal aangestuurd moeten worden of kan dat ook met 1 fet aan te sturen en welke zou dan de meeste logische keuze zijn.

met een PWM signaal van rond de 35khz.

Waren de blusdiodes wel snel genoeg?

Waarom neem je deze niet, is kant en klaar. Wel even op de frequentie letten, zou ik iets lager doen 25KHz is genoeg.

http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1773.pdf

Voor een motor is 1kHz ook wel genoeg hoor. Gaan ze mooi van fluiten ook.

Een hogere frequentie worden ze ook wat sterker van, en het regeld wat mooier.

Daar hebben we het eerder over gehad, en van een hogere frequentie worden ze echt niet sterker; integendeel, zo'n beetje alle verliezen nemen toe bij een hogere frequentie.

Als je het aansturen echt dramatisch fout doet, kan het probleem wel minder worden bij een hogere frequentie (maar de meeste problemen worden juist weer veel erger).

Je moet de frequentie ook niet te laag kiezen (10Hz of zo), maar 1kHz is prima. Er zijn best geldige redenen om hogere of lagere frequenties te kiezen, maar dat ze er sterker van worden is er niet een van.

Maar goed; als je zeker weet dat ze toch sterker worden van een hogere frequentie, kun je dan ook verklaren waarom?

Dus alle regelaars die je koopt (industrie) zijn niet goed. Die werken allemaal op een hogere frequentie.

Zie deze, is ook 20KHz.

http://www.zilvertron.com/images/stories/uploads/Electroman/vkem-115.p…

[Bericht gewijzigd door Lambiek op maandag 11 januari 2010 20:34:48 (33%)]

Ik ben blij met de goede reacties.

Op school hebben we eigelijk geen les gehad over fets, en H-bridges. De frequentie is dus te hoog, en die zal ik omlaag halen.

De "bekende" h-bridges zoals SparkyGSX noemde de L293, L298, L6203 gaan voor mij niet werken, omdat ik geen hogere voedingsspanning kan leveren dan 5 volt.

Wat ik zei over dat de huidige fet pas geleid vanaf 2 volt, daar bedoel ik mee, nu draait de motor veel te langzaam, omdat hij pas vanaf 2 volt geleid. Die 2 volt ben ik dus al kwijt, en dit zou niet erg wezen, als ik 10 volt tot me beschikking heb, maar dat heb ik niet. Max 5 volt.

Iemand idee van H-bridge's, die werken op 5 volt, en ook niet vies is van PWM? Of andere ideeen?

Een 350mA DC motor van 5v kun je ook gewoon met alleen een FET schakelen.

5v----Motor----N-FET----0v

En dan de gate van de N-FET met een 47Ohm aan je PIC PWM pin hangen. Zoek dan wel een FET die helemaal open gaat bij 5v.

EDIT: Oh, je wilt hem natuurlijk in beide richtingen laten draaien. Nvm, mijn post is irrelevant.

[Bericht gewijzigd door mr.stijntje op maandag 11 januari 2010 23:10:28 (18%)]

Jaa, idd. Als die alleen maar vooruit hoefde was het niet zo moeilijk.

Het is namelijk een RC autotje, die we iets bewerkt hebben. Nu kan die draadloos met 433 Mhz printje zend/ontvang module bestuurd worden.

Daarom heb ik ook geen hoge voeding, kan moeilijk een accupack bovenop het dakje zetten.

De vorige H-bridge die ik gebruikte was een BD6212 met een HFP behuizing. Die kom 1.4 watt aan, en daardoor werd die warm, en stopte die ermee na een tijdje, omdat 5V x 350mA = 1.7 watt. Deze deed het perfect, totdat hij de geest gaf.

Nogmaals wat ik zoek: H-bridge, 1 kanaal is voldoende, die op 5 volt werkt, goed overweg kan met PWM, gemakkelijk 350 mA, 2 watt aan kan.

Op 11 januari 2010 22:59:18 schreef gerbertt1990:

Wat ik zei over dat de huidige fet pas geleid vanaf 2 volt, daar bedoel ik mee, nu draait de motor veel te langzaam, omdat hij pas vanaf 2 volt geleid. Die 2 volt ben ik dus al kwijt, en dit zou niet erg wezen, als ik 10 volt tot me beschikking heb, maar dat heb ik niet. Max 5 volt.

Gerbert, je doet echt iets verkeerd als je die 2 volt al kwijt bent.....

Een Vt van 2V is ideaal. Logic level FET noemen ze dat.

Als je meer dan ongeveer 2V op de FET zet, gaat hij zich als een weerstand gedragen. Zet je er 5V op dan gedraagt hij zich als een heel kleine weerstand.

Misschien snap ik wat je probeert te doen: Een N-channel fet als high-side gebruiken. Doe je dat "simpel" verlies je inderdaad ruim die 2V. Je moet daar een P-channel fet plaatsen, en om hem te laten geleiden moet je z'n gate naar nul trekken. Ook deze gaat zich dan als kleine weerstand gedragen.

Waar je ook op moet letten is dat het vaak even duurt. Dus als je in een halve H-brug wilt omschakelen van: P-fet aan naar N-fet aan, moet je tussen dat je de ene uit zet, en de andere aan even wachten. Anders loop je het risico dat de aan-vertraging kleiner is dan de uit-vertraging. Dan gaat er heel even een paar honderd ampere lopen (uit de ontkoppel-condensatoren) en daarna gaan je FETs stuk. (Ik heb zo fets kapot gekregen die volgens specs best wel 300 of 400A konden hebben!)

[edit] Als ik google naar: "H-bridge motor driver", komt ie met http://www.acroname.com/robotics/parts/R6-754410.html als 1 van de eerste hits. Ziet er toch mooi uit?

welke bruggen heb je zoal al opgeblazen ?

pak eens een brug die current sensing kan doen.
die 350mA is onbelast. Bij belasting zuipt die motr zeker 2 of 3 ampere ... Kijk eens wat de stall current is van de motor.

en inderdaad : switch eens een stukje lager. je krijgt zoveel recirculatie dat de flyback diodes gewoon opbranden.

Nou, da's ook een rare. Het absolute maximum voor flyback diodes is toch de motorstroom * diodedrop = 0.35A * 0.6V = 0.2W, veel diodes kunnen daar tegen....

De recirculatie blijft gelijk, ongeacht de schakelfrequentie, zolang je de stroom maar niet terug laat zakken tot 0. Zo'n circuit kun je zien als een continuous mode buck converter.

@EDIT: oeps?

@Lambiek: meestal is de grote reden op boven de ~17kHz te PWM'en dat die frequentie buiten het bereid van ons gehoor valt.

Je blijft stellig beweren dat zo'n regeling efficienter wordt wanneer de frequentie hoger wordt. Ik daag je uit daar een natuurkundige verklaring voor te geven, dus geen anecdotes en voorbeelden van industriele producten.

Wanneer je de frequentie onnodig hoog opvoert, nemen in ieder geval de schakelverliezen in de regelaar toe, waardoor het geheel minder efficient wordt.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op dinsdag 12 januari 2010 12:09:55 (44%)]

Op 12 januari 2010 10:33:26 schreef SparkyGSX:
@Lambiek: meestal is de grote reden op boven de ~17kHz te PWM'en dat die frequentie bui

HUUUUUU.

Een andere reden om hoge schakelfrequenties te kiezen is dat je dan een minder grote spoel nodig hebt in schakelende voedingen en zo. In motor toepassingen minder, daar zit de spoel "parasitair" toch in.

@ rew, jij kwam met een de http://www.acroname.com/robotics/parts/R6-754410.html, en die heeft een totaal power dissipation van 2 watt. Betekend dat, dat hij per kanaal 0.5 watt heeft, omdat hij 4 kanalen heeft?
Of moet ik dat toch zien als 2 watt per kanaal?

Is er verder nog een h-bridge die voldoet aan de voorwaarden?

een totaal power dissipation van 2 watt.

Lees eens goed. Het woordje totaal staat niet voor niets in die zin. Het betekend gewoon dat de chip maar 2W aan warmte kan verdragen of je dat nu in 1 kanaal wilt doen of netjes verdeelt dat mag je zelf weten. De interne logica heeft ook al wat verliezen ook al zijn die zeer gering.

Dan denk ik dat ik die maar eens ga bestellen, en hoop van het hele gezeur af te zijn. Hoewel het dan dan kantje boort is.

Zo jammer dat een leraar digitale techniek, zooo weinig van analoog afweet
Bedank jullie voor de raad. Leer zo in een paar minuten meer dan een dagje les.

Kunst.. als er in de les ook zoveel leraars zaten, die dan ook nog netjes om de beurt spraken, zou je daar ook zo snel gaan.

Op 12 januari 2010 21:21:13 schreef gerbertt1990:
Dan denk ik dat ik die maar eens ga bestellen, en hoop van het hele gezeur af te zijn. Hoewel het dan dan kantje boort is.

Hoe bedoel je kantje boord? Kwa vermogen? met 350mA en 2V spanningsval over je transistors kom je maar aan 700mW. Je raakt wel nog steeds ca 2V kwijt in je transistors dus je motor loopt op maar 3V maximaal. Je lijkt haast zoiets van Allegro te zoeken maar dat is smd en of die te krijgen zijn?
http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbers/3903/index.asp

http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/1373/l6202.pdf

Dit lijkt me een betere H-brug voor jouw toepassing. Is te koop bij voti. Deze brug heeft geen transistors maar fets met een Rds van 0,3Ω Bij 350mA zou dat een spanningsval geven van (0.3 + 0.3) * 0.35A = 0.21V

Dat is veel minder dan de 2V van een H-brug met transistors

Correctie: ....dat is veel minder dan een H-brug met darlingtons of emittervolgers in de uitgangstrap.

Als je een goede tor inverzadiging stuurt haal je ook 0.2V.

Ehh, benleentje, die L6201 heeft een minimum voeding nodig van 12V. Op z'n minst moet je op een RDSon van 2 ohm rekenen bij 6V voeding (grafiek rechtsonder op pag 5).

[Bericht gewijzigd door rew op woensdag 13 januari 2010 01:17:25 (34%)]

@REW Bedankt. Ik verslik me even in TTL-compateble en heb even niet verder nagedacht. maar in het schema staat een charge pump en die werkt uiteraard op de motorspanning.

Verder zat ik ook al die tijd al te denken dat 2V wel erg hoog is voor een transistor in verzadeging. Maar de TS was daar zo stellig in dat het niet verder onderzocht heb.

[Bericht gewijzigd door benleentje op woensdag 13 januari 2010 03:25:27 (34%)]