Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H-Brücken Problem


von Frederik D. (freddy_doll)


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Hallo,

Ich habe ein Problem mit meiner Schaltung zum ansprechen von 3 
H-Brücken.
Ich verwende 2 L293NE. Angesteuert werden 3 Motoren eines Roboters(12V 
0,7A Last 0,3 Leerlauf).
Die Platine soll mit 8 AA Batterien betrieben werden und neben den 
Motoren auch ein yC Board(8V Versorgung) betreiben.
Habe die Schaltung aufgebaut und durchgemessen, und dann 12V aus einem 
Netzteil angelegt. Die 8V für den yC sowie die 5V für die Versorgung der 
H-Brücken liegen korrekt an.
Ich weis nicht ob das normal ist aber an den Steuereingängen der 
H-Brücken liegen immer 5V an(EN,A,Y).
Also habe ich getestet was passiert wenn man entweder A oder Y auf 
Ground zieht (mit Kabel überbrückt).
Funktioniert wie gewünscht also vorwärts/rückwärts/Enable.
Nach kurzem Testlauf knallt es dann ganz ordentlich und einer der 
0,33yF(der zur 5V Seite) raucht ab.
Ich schätze wohl das es was mit der Induktivität der Motoren zu tun hat, 
finde aber leider keinen Fehler, bzw weis keine Lösung wie ich die 
beiden Stromkreise von einander Trennen soll.

von Thomas K. (rlyeh_drifter) Benutzerseite


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An den Eingängen liegen ohne Pullup/down Widerstände undefinierte 
Spannungspegel, wodurch der Treiber wie wild schaltet. Die 
Freilaufdioden sind auch etwas klein, müssen schon grob den doppelten 
Motorstrom aushalten.

von Frederik D. (freddy_doll)


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mhhh,
Habe jetzt mal die Bestückung meiner Platine mit der des Schaltplans 
verglichen. Hatte den Schaltplan sowie die Elektronikteile von meinem 
Praktikum gestellt bekommen.
Statt dem L293D ist ein L293EN verbaut. Die Dioden sind 1n4004(also 1A 
~doppelter Motorstrom ;)). Bei den Kondensatoren bin ich mir echt 
unsicher, sehen mal aus wie normal keramik Teile, drauf steht .33 und 
35+.

@Thomas: Mit den nicht definierten Zuständen hast du natürlich Recht. 
Bin gerade nur etwas skeptisch ob ich jetzt nen neuen Kondensator 
einlöten soll, und dann gleich mit dem yC testen. Nicht das mir der auch 
noch abraucht.
Das schalten in dem Man einen der Pins auf Ground zieht hat ja 
funktioniert. Oder meinst du das dieses Schalten(wegen der nicht 
definierten Zustände) für die Überlastung des Kondensators 
verantwortlich seien könnte?

von Thorsten S. (thosch)


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Frederik Doll schrieb:
> Bei den Kondensatoren bin ich mir echt
> unsicher, sehen mal aus wie normal keramik Teile, drauf steht .33 und
> 35+.

Das hört sich für mich aber ganz und gar nicht nach Keramik an,
sondern nach Tantal-Elkos.

Sind die Dinger denn richtig herum gepolt eingebaut?
+ Zeichen an Plus?
Sonst ist klar, warum die von der Platine hüpfen ...

Außerdem mögen Tantal-Elkos auch bei richtiger Polung weder zu große 
Ripple-Ströme, noch Entladung mit Hochstrom-Impulsen wie 
Schalttransienten.
Selbst, wenn sie nicht gleich mit Feuer und Rauch den Dienst quittieren, 
ghet das sehr auf deren Lebensdauer und damit auf die Zuverlässigkeit 
der gesamten Baugruppe.

Wenn die H-Brücken ordentlich Strom-Impulse ziehen, kann das kleine 
Tantal-Elkos durchaus überlasten.

1N400x sind als Freilaufdioden schlecht geeignet, da sie hierfür zu 
langsam sind. Hier würde ich schnelle Si-Dioden oder besser 
Schottky-Dioden einbauen.

Gruß,
Thorsten

von Frederik D. (freddy_doll)


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So, habe nun einige Zeit bei Wikipedia bezüglich Kondensatoren 
verbracht.
Scheint ganz so als wäre Kondensator nicht gleich Kondensator.
War wohl etwas Blauäugig von mir. Hatte natürlich einen falschrum 
reingelötet...
Habe hier leider keine 0,33 Kerkos mehr rumliegen daher kann ich erst 
die nächsten Tage weiter testen.
Dann werd ich auch mal nach schnelleren Dioden schauen. Habt ihr da 
einen guten Tip welche ich nehmen kann?

Vielen Dank für die flotten und guten Antworten

von MaWin (Gast)


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> Nach kurzem Testlauf knallt es dann ganz ordentlich
> und einer der 0,33yF(der zur 5V Seite) raucht ab.

Ein Motor, der gebremst wird, und das wird ein
Schrittmotor in jedem Schritt, ERZEUGT eine Spannung
(Generator). Und wenn kein Akku da ist um die erzeugte
Spannung aufzunehmen, steigt eben die Spannung, bis dein
winziger Kondenstaor platzte.

Bau einen ordentlichen Elko zwischen + und -, so
1000uF. Das reicht dann um die bewegte Masse der
Motoren ohne zu starke Spannungserhöhung aufzufangen.

Und wenn der Roboter den Berg runterrollen könnte,
dann schliess parallel zum Elko das an was sich
Bremswiderstand nennt, also ein Widerstand der bei
über 12V per MOSFET dazugeschaltet wird (oder eine
12V Transil Z-Diode für die kleineren Fälle). Ich
halte das aber bei Schrittmotren für unnötig, man
macht es meist nur bei Gleichstrommotoren.

von Frederik D. (freddy_doll)


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Es handelt sich um 3 Gleichstrommotoren für einen Omni wheel Roboter.
daher ist nicht anzunehmen das der einfach los rollt.
Das mit dem größeren elko Paralell zur Spannungsversorgung hab ich mir 
auch schon überlegt.
Gerade weil die Motoren über PWM gesteuert werden sollen, schätze ich 
das es zu recht starken Spannungsschwankungen kommen kann.
Ich habe auch noch einen 1mF Kondensator.
Kann man den auch nehmen oder wird dann der Isolationswiderstand des 
Elkos zu klein?

von MaWin (Gast)


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1mF sind 1000uF

>  wird dann der Isolationswiderstand des Elkos zu klein?

??

von Uwe (Gast)


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Also deine H brücken kriegen 5V und der uC bekommt 8V ?!!!!?
Ich geh mal davon aus das, dies kein Tippfehler war, da im Schaltplan 
die H-Brücken 5V bekommen und (v zu einem Stecker gehen der wohl den uC 
verschmort.
Da hast du aber was falsch verstanden.

von Michael (Gast)


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Frederik Doll schrieb:
> 0,33yF

Probier' doch mal alt-strg-m.
Vielleicht liegt es daran, yF gibt es nicht ;-)

von Frederik D. (freddy_doll)


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Uwe schrieb:
> Also deine H brücken kriegen 5V und der uC bekommt 8V ?!!!!?
> Ich geh mal davon aus das, dies kein Tippfehler war, da im Schaltplan
> die H-Brücken 5V bekommen und (v zu einem Stecker gehen der wohl den uC
> verschmort.
> Da hast du aber was falsch verstanden.

also eingang sind 12V (bzw 8*1,5V) die werden für:
-die Versorgungsspannung der Motoren verwendet
-auf 5V gewandelt für die H-Brücken
-auf 8V gewandelt für eine yC Experimentierplatine. Die hat auch nochmal 
nen Wandler drauf. Der müsste wohl auch die 12V aushalten aber das steht 
halt nicht in der Anleitung -> mehr Verlust -> auch nich so wild

Uwe schrieb:

MaWin schrieb:
> 1mF sind 1000uF
>
>>  wird dann der Isolationswiderstand des Elkos zu klein?
>
> ??

jo 1000yF = 1mF hatte irgendwie 100yF gelesen sry
Isolationswiderstand: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)#Isolationswiderstand_und_Selbstentladung

Michael schrieb:
> Frederik Doll schrieb:
>> 0,33yF
>
> Probier' doch mal alt-strg-m.
> Vielleicht liegt es daran, yF gibt es nicht ;-)

Bin gerade unter Linux, hab da nix für griechische Buchstaben 
eingebunnden. Hoffe ihr wisst welchen griechischen Buchstaben ich meine

von Frederik D. (freddy_doll)


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So, habe nun endlich ausgiebig testen können. scheint wohl alles wie 
gewünscht zu laufen.
muss zwar sagen das ich zwischendurch Angst hatte mir da eher eine Bombe 
zusammenzubasteln aber geht ja ;)
Der Strom bei nich laufenden Motoren liegt bei 10mA, ist zwar nicht 
wenig aber reicht für meinen Zweck

Änderungen vom Ursprünglichen Schaltplan:
-statt der 2*0,33yF Tantal Elkos einen 1000yF Elko
-statt der 0,1yF Tantal Elkos 0,1yF Keramik kondensatoren
-die Dioden sind (unpassende) 1n4004, werde ich wohl noch ändern
-H-Brücken sind L293NE


Vielen Dank nochmal, ich glaube ich habe mal wieder dazu gelernt :D

von Axel R. (Gast)


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dann nimmt man "uF" statt "µF", wenn man kein "µ" zur Hand hat..
oder eben bei gedrückter «ALT»Taste "2"+"3"+"0" das dürfte dann auch "µ" 
ergeben ;))

edit :
es gibt hier sogar einen Greasemonkey Script, der Sonderzeichen per 
Mausklick einfügen kann.

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