Motor besturen met MOSFET en twee krachtbronnen

je moet de NPN mosfet en motor van plaats verwisselen.

plus -> motor -> mosfet -> min

mvg,
noone.

Hey Noone,

Owke, dat was eigenlijk ook de volgorde in dat voorbeeld circuit van Wired, maar ik dacht dat het niet uit zou maken. Ik dacht, door de MOSFET loopt de stroom wel of niet, loopt die wel draait de motor, zo niet, niet. Kun je me misschien kort uitleggen of verwijzen naar een uitleg waarom dit wel uitmaakt?

Ik had het nog niet geprobeerd omdat ik dan de racebaan een extra stuk moet verbouwen omdat er maar 1 - kanaal is.

Ik kan tot dinsdag niet bij het fysieke project, dus ik kan het helaas nog even niet proberen.

Als het moeilijk is, de motors van de negatieve rail te scheiden, kan je de N-FET's vervangen door PNP-transistors (met basisweerstanden). Het PWM-gebeuren wordt dan wel omgedraaid: de Arduino-uitgang moet laag zijn om de tor in geleiding te sturen. Neem de PWM-frequentie niet groter dan nodig, want een bipolaire tor schakelt trager (uit) dan een FET.

op wiki.

kort door de bocht zijn er twee regels,

a) een NPN mosfet of transistor zit tussen motor en min,
een PNP mosfet of transistor zit tussen plus en motor,

b) bij een mosfet moet V_GS een bepaalde waarde hebben, hoe hoger hoe beter (lager dan Max.), in jouw schema was V_GS kleiner of gelijk aan 0V. dus gaat de mosfet niet goed open.

mvg,
noone.

Pros, je posting is dit keer (voor het eerst! voor zover ik me herinner) niet juist...

Het probleem is dat er hier twee voedingen zijn. De voedingsspanning voor de motor+FET zal allicht hoger zijn dan de voeding van de arduino. Dan werkt dat niet.

D'r zijn een aantal oplossingen.

De Mosfet toch in de min van de motoren zien te zetten...

De P-mosfet gebruiken, de gate met een weerstand aan de voeding, De gate gaat ook aan de collector van een NPN transistor. Die hangt met z'n emitter aan de GND, en z'n basis hangt via een weerstand aan de poort van de arduino. De NPN kan dan ook een klein mosfetje zijn, dan vervalt de weerstand tussen z'n gate en de arduino.

Een derde oplossing is een Gate-driver gebruiken, die kan de gate van een N-fet WEL boven de voeding uit laten gaan.....

@Peter, Even uitleggen waarom het zo niet werkt....

Een mosfet zoals jij daar hebt getekend gaat geleiden tussen S en D als de G een HOGER voltage heeft als de S.... Dus met S aan aarde kan je de G op 5V zetten. Prima! Maar nu trek je de Gate naar 5V, de boel begint te geleiden, en de S komt nu omhoog richting de G en gaat dus ergens halverwege staan stuiteren......

Het probleem is dat er hier twee voedingen zijn. De voedingsspanning voor de motor+FET zal allicht hoger zijn dan de voeding van de arduino. Dan werkt dat niet.

Ik liet me leiden door dit:

De krachtbron voor de racebaan: 5v, 1500mA.

Als het meer dan 5V is, dan zal het idd. niet werken met een eenvoudige PNP.

Damn. Excuses. Dan kan een PNP of P-mosfet (logiclevel) inderdaad gewoon werken. Sorry. Ik moet beter lezen. LART LART!

Hey Noone,
Bedankt voor je uitleg.
VGS is de gate to source spanning begrijp ik, waarom zou die in mijn circuit kleiner of gelijk zijn aan 0V? Hier zet ik toch een spanning op vanaf mijn Arduino?
Helaas kom ik weinig wijs uit de wiki, die is niet bepaald voor instap publiek geschreven.

Hey Rew,
Maar dat betekend dat je de MOSFET moet besturen met een hogere spanning dan je hem laat besturen? Ik dacht dat MOSFETs en transistors in het algemeen gebruikt worden om met een lagere spanning/stroom een hogere spanning/stroom te besturen?

ten opzichte van de motor heeft de mosfet een heel kleine weerstand, dus is bij plus -> mosfet -> motor -> min, de spanningsval over de mosfet t.o.v. de spanningsval over de motor heel erg klein.
dus als de gate 5V is, is de source dat ook -> V_GSis heel erg klein, niet genoeg om hem goed open te trekken.

mvg,
noone.

Nog een keer proberen....

Je moet je realiseren dat een component als een "mosfet" (of ieder ander component) niks van absolute spanningen weet. Dus als jij 5V op alle poten van een mosfet zet, weet ie niet beter dan dat alle pootjes dezelfde spanning hebben.

Als de mosfet geleidt zijn D en S ongeveer op dezelfde spanning. Dus als je +5 -> mosfet -> motor -> GND doet, en de mosfet geleidt, dan zijn zowel de D als de S op 5V. De spanning VGS wordt gewoon als Gate ten opzichte van Source gemeten. Die kan positief, maar ook negatief zijn. Is ie positief dan is de gate HOGER dan de source. In dit geval moet dat dus ongeveer 10V zijn. Zulke spanningen komen dus niet uit je arduino.

Zet je de gate op "0V" terwijl de source op 5V zit, dan is de gate ten opzichte van de source dus -5V. Dat is dan ook de spanning die je op een P-fet moet zetten om hem te laten geleiden.

Owke, Dus wat jullie eigenlijk aangeven is dat ik een P-channel FET nodig heb, omdat ik met de Arduino toch nooit boven het DS voltage uitkom?
Nu ik terug lees lijkt noone hier al in een veel eerdere post op te doelen.

Uit de volgende tutorial begrijp ik dat ik nog specifieker, een P-channel depletion FET nodig heb.
http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_6.html

Op de Farnell webshop vind ik in de filters van het zoek systeem meerdere Transistor Polarity's. Hier vind ik bijv. P en P Channel, zit hier een verschil in?

nee, dat was niet mijn insteek, je bedoelt waarschijnlijk V_GS,

je kunt ook een logic N channel Mosfet gebruiken.

hier nog even een schema met info.

heb je trouwens ook andere voltages tot je beschikking, 8 volt zou ideaal zijn. En hoeveel mA gebruikt de motor?

en vergeet de vrijloop diode niet.

mvg,
noone.

Hey mensen, het werkt!

Dankzij jullie hulp, wat overleg met collega's en met behulp van de volgende tutorial is het gelukt.
http://itp.nyu.edu/physcomp/Tutorials/HighCurrentLoads

De grootste verandering was de motor voor de mosfet zetten en een diode toevoegen.

Zie hier het resultaat:
http://picasaweb.google.com/peteruithoven/DeSpullenmannen#553795018919…

in een van de schema's uit de bovenstaande link naar de tutorial, staat een vrijloopdiode:

klopt de plaats van de diode? ik dacht zelf dat hij aan weerskanten van de motor moest worden aan gesloten.

mvg,
noone.

De diode staat goed zo, let er wel op dat het een snelle diode moet zijn.

Die diode staat fout zo. Hij moet in normaal bedrijf over de motor staan, maar dan in sper.

Als je een volledige H-brug maakt, dan kan dat niet. Dan zou je diode je motor kortsluiten. Dan heb je 4 diodes nodig. 1 daarvan staat hier getekend.

Als het een zenerdiode is, die een zenerspanning heeft boven de voedingsspanning en onder de gaat-kapot-spanning van de mosfet, dan kan het toch ook werken....

Nou ik dacht het niet dus!, die diode staat gewoon goed.

EDIT:
En ja er kan er ook nog een over de motor, zie schema noone.

[Bericht gewijzigd door Lambiek op donderdag 11 november 2010 11:22:58 (39%)]

diode over de motor zetten, zoals in het plaatje van noone

Lambiek, een normale moderne mosfet heeft een diode in die richting ingebouwd. Die diode doet daar niks.

Als je de mosfet uitzet, wil de motor de stroom door laten lopen. Denk even een weerstandje op de plek van de mosfet. Om daar stroom doorheen te duwen moet er spanning opstaan, Gewoon een positieve spanning om de normale stroom door de motor te laten lopen. Loopt er 0.5A en is die weerstand 1 ohm, komt daar 0.5V te staan. Maar die weerstand is niet 1 ohm. Die is minstens 10x groter. De spoel zorgt gewoon voor 5V. Maar dat is niet alles, Die weerstand is NOG eens 10x groter. De spoel zorgt gewoon voor 50V No problem. NOG 10x groter. No problem! Voor de spoel dan. Voor de mosfet is het dan namelijk zeker "einde verhaal". Met 500V slaat hij zeker door, en is ie kapot.

Ja dat weet ik, maar je weet net zo goed als ik dat 9 van de 10 mensen gewoon een diode over de fet zetten. Kijk maar in een hoop schema's van H_bruggen.

Dan ben ik 1 van de 10 mensen die de diode over de motor zet. Ik weet ook niet beter dan dat de diode over de motor 'moet'.

In dit topic wordt dat min of meer uitgelegd.

http://www.circuitsonline.net/forum/view/89486/1/diode

de diode die over de motor komt zit ook in het schema van de H-bruggen. dat is een van de bovenste 2.

trouwens, bij een relais zet ik ook de diode over de spoel.
(en een motor heeft ook spoelen)

mvg,
noone.

Lambiek, ik weet niet hoe vaak ik het al gezegd heb, maar in een H-brug KAN ie niet over de motor omdat als de motor de andere kant op gestuurd moet, dan sluit je de motor kort. Vandaar dus dat het in het geval van een H-brug niet met 1 diode kan, maar met vier diodes MOET. Als je 1 Fet hebt om in 1 richting PWM te kunnen doen, of alleen aan/uit te sturen, dan kan het met 1 diode.

Als je een H-brug neemt met vier FETs. Dan heb je 4 diodes nodig. Die zitten dan ieder parallel met 1 FET.

Als je deze gaat reduceren tot wat we hier hebben kan je ook precies beredeneren hoe het moet: De rechtsboven FET zet je altijd aan. De diode die daar over staat vervalt (spanning altijd 0V). De rechtsonder FET zet je altijd uit. De diode die daarover staat vervalt (spanning altijd -12V). (eigenlijk is het andersom. De rechtboven FET vervalt, dus de rechtsonder diode gaat weg en V.V.).

Dan kan je de linksboven FET ook laten vervallen. Dan vervalt de diode die naast de laatste fet zit! (degene die hier dus onterecht getekend staat). (De spanning over die diode is altijd negatief, dus hij komt nooit in geleiding.)

Op 11 november 2010 13:26:22 schreef rew:
Lambiek, een normale moderne mosfet heeft een diode in die richting ingebouwd. Die diode doet daar niks.

Ik doelde dus hier op, had ik er beter gelijk bij kunnen zetten.
Dacht dat je het wel begreep.