Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Signalverschiebung


von Felix (Gast)


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Hallo Forum,
ich steuere über einen Atmega32 einen L6203 um einen Gleichstrommotor 
mit 1A/24V zu betrieben.

Die Motorwicklung hat 8Ohm und die Induktivität beträgt 7,6mH. 
Beschaltung der H-Brücke siehe Anhang.

Jetzt habe ich das Problem, dass mir die Motorwicklung eine starke 
Gegeninduktion erzeugt, wenn das PWM-Signal auf LOW zurück geht (Siehe 
Bild Anhang).

Der L6203 sollte, wenn ich das richtig verstanden habe, dies jedoch über 
seine Freilaufdioden verhindern?
Klemme ich anstatt des Motors einen Widerstand an das Signal, habe ich 
einen perfekten Signalverlauf.

Jetzt habe ich das Forum durchstöbert und habe diesen Beitrag 
(Beitrag "DC-Motor an L6203") gefunden, wo die Rede 
davon ist, dass PWM Signal auf die IN1/IN2 Eingänge zu legen.

Ist da was dran?
Hat jemand Vorschläge, wie ich das Problem lösen kann?
Danke schon mal im Voraus.

: Verschoben durch Admin
von Falk B. (falk)


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@  Felix (Gast)

>Jetzt habe ich das Problem, dass mir die Motorwicklung eine starke
>Gegeninduktion erzeugt, wenn das PWM-Signal auf LOW zurück geht (Siehe
>Bild Anhang).

Logisch.

>Der L6203 sollte, wenn ich das richtig verstanden habe, dies jedoch über
>seine Freilaufdioden verhindern?

Nö, er verhindert nur, dass die Induktionspannung ins Unendlich 
marschiert und den IC killt.

>Klemme ich anstatt des Motors einen Widerstand an das Signal, habe ich
>einen perfekten Signalverlauf.

>davon ist, dass PWM Signal auf die IN1/IN2 Eingänge zu legen.

Kann man machen, ändert aber wenig.

>Hat jemand Vorschläge, wie ich das Problem lösen kann?

Welches Problem? Läuft deine Schaltung nicht wie gewünscht? Die Signale 
sind schon OK, nur dein Verständnis nicht.

MFG
Falk

P S C3 scheint ir zu klein, da würde ich mal eher 1000uF++ hinmachen. 
Und wenn alle Stricke reißen eine kräftige 27V Z-Diode parallel.

von Felix (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Welches Problem? Läuft deine Schaltung nicht wie gewünscht? Die Signale
> sind schon OK, nur dein Verständnis nicht.

Ok lieber das Verständnis als die Schaltung.

Die Schaltung läuft. Jedoch habe ich somit keine Linearität mehr 
zwischen PWM und Drehzahl des Motors. Das wiederum erschwert die 
Regelung der Strecke.

Ich habe also keine Möglichkeit die Gegeninduktionsspannung weiter zu 
begrenzen?

Grüße

von Falk B. (falk)


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@  Felix (Gast)

>Die Schaltung läuft. Jedoch habe ich somit keine Linearität mehr
>zwischen PWM und Drehzahl des Motors.

Was heißt das genau? Ist es nur ein bisschen nichtlinear? gemessen oder 
gefühlt?

>Ich habe also keine Möglichkeit die Gegeninduktionsspannung weiter zu
>begrenzen?

Wozu? Das ist eine ganz normale PWM, siehe [[Motoransteuerung mit 
PWM]].

MFG
Falk

von Felix (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Was heißt das genau? Ist es nur ein bisschen nichtlinear? gemessen oder
> gefühlt?

Zwischen berechneter Spannung mit tein,taus,T und gemessener 
Spannung(Ossziloskop) liegt ein großer Unterschied.

Bei PWM 53 sollten 5V am Motor liegen. Per Messung ergeben sich jedoch 
nur knapp 3V

Zudem, um so höher das PWM Signal um so weiter entfernt sich die 
Spannung für taus von Ground. (Bild) Hier ist PWM 85 von möglichen 255. 
10V/Div auf Kanal 2

Rein Rechnerisch müsste die Strecke ein Ti von 0.1Vs/cm haben. Das 
stimmt im oberen PWM bereich auch einigermaßen. Wird aber unterhalb von 
PWM 50 untragbar falsch.

von Falk B. (falk)


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@  Felix (Gast)

>Zwischen berechneter Spannung mit tein,taus,T und gemessener
>Spannung(Ossziloskop) liegt ein großer Unterschied.

Wahrscheinlich Mess- bzw. Verständnisfehler

>Bei PWM 53 sollten 5V am Motor liegen. Per Messung ergeben sich jedoch
>nur knapp 3V

WIE gemessen? direkt an den Klemmen + und - am Motor?

>Zudem, um so höher das PWM Signal um so weiter entfernt sich die
>Spannung für taus von Ground. (Bild) Hier ist PWM 85 von möglichen 255.
>10V/Div auf Kanal 2

Verständnisfehler. Dein Motor ist an der H-Brücke NICHT mehr 
massebezogen, deine Messung per Oszi schon. Richtg witrd es, wenn du + 
und - am Motor misst und am Oszi die Differenz anzeigen lässt.

Was sehen wir auf deinem Screenshot?

Der positive Puls hat einen leichten Überschwinger, das kann auch ein 
falsch kompensierter Tastkopf sein. Sollte man erstmal prüfen. 
Pulsbreite ca. 2 DIV bei ca. 5,5 DIV Periodendauer also ~36% 
Tastverhältnis, passt zu deinen 85/255=33%. Danach kommt ein kurzer 
negativer Puls. Was passiert hier? Der Motor geht in die Freilaufphase, 
und da du die PWM am EN Eingang hast, speist er rückwärts in deine 
Versorgungsspannung ein, sprich die Spannung läuf auf VCC+ca. 2V hoch. 
Das dauert aber nur eine halbe DIV, dann ist nämlich deine 
Motorinduktivität leer. Was auch kein Wunder ist, denn mit 2ms/DIV hast 
du hier nur ca. 10ms/100Hz PWM-Frequenz. Das ist für diesen Motor viel 
zu wenig. Da braucht man eher 5kHz oder so. Alternativ ändert man die 
Ansteuerung und legt PWM nicht auf EN sondern auf einen der beiden INs, 
EN bleibt dann immer HIGH. Hat auch den Vorteil, dass nicht ungewollt 
Energie zurückgespeist wird.

>Rein Rechnerisch müsste die Strecke ein Ti von 0.1Vs/cm haben. Das
>stimmt im oberen PWM bereich auch einigermaßen. Wird aber unterhalb von
>PWM 50 untragbar falsch.

MfG
Falk

von Felix (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Verständnisfehler. Dein Motor ist an der H-Brücke NICHT mehr
> massebezogen, deine Messung per Oszi schon. Richtg witrd es, wenn du +
> und - am Motor misst und am Oszi die Differenz anzeigen lässt.

Nein. Das Osszi habe ich Potentialfrei gemacht (Kabel ohne Erde). Und 
messe direkt zwischen "+" und "-" des Motors.

Die Frequenz habe ich jetzt gerade mal auf knapp 3kHz. Jetzt läuft der 
Motor bei PWM 150 gerade so an. Die "Gegenspannung" ist so extrem, dass 
der Motor erst ab einem sehr hohen Tastverhältnis anfährt.

Wieso?

grüße und Danke

von Falk B. (falk)


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Irgendwas stimmt da nicht. Probier es mal ohne Oszi. Solche Stunts macht 
man ausserdem nicht. Bestenfalls nimmt man ein potentialfreies Netzteil 
für seinen Aufbau. Was für ein Motor ist das? Sind da zufällig 
Enstörkondensatoren drin? Die müssen raus!

MFG
Falk

von Felix (Gast)


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von Falk B. (falk)


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Da ist nix von Entstörkondensatoren zu lesen, muss also was anderes 
sein. Hmmm.

MFG
Falk

von Felix (Gast)


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Was würde es ändern wenn ich das PWM Signal auf z.B. IN1 lege?

Bzw. Mir ist nicht klar, wieso der Motor mit einer höheren Frequenz im 
mittleren PWM Bereich gar nicht mehr anläuft. Klar ist, dass Z vom Motor 
nimmt mit der Frequenz zu. Fließt zu wenig Strom? Aber 8mH für eine 
Motor Wiklung liegt ja im Normbereich.

Ist das Snubber Netzwerk ev. falsch ausgelegt? Aber selbst das ist im 
Datenblatt vom L6203 mit diesen Werten genannt. Ich stehe einigermaßen 
auf dem Schlauch.

Vielen Dank auf jeden Fall für deine Unterstützung.

Grüße

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