ULN 2803 zur H-Brücke erweitern

[Rangi J. (rangi)]

Hallo Forum,

ich suche eine möglichst einfache Schaltung, mit der ich zwei Ausgänge 
eines ULN2803 zu einer H-Brücke erweitern kann.
Hintergrund: es existiert eine Hardware mit besagten ULN Ausgängen 
(OpenCollector) drauf. Diese werden von einem μC angesteuert. Die 
Ausgänge sind auf Klemmen herausgeführt. Nun soll eine kleine induktive 
Last geschaltet werden, jedoch in Form einer H-Brücke, also wechselnde 
Stromrichtung. Wie kann ich mit möglichst wenig Zusatzschaltung hinter 
den Klemmen aus jeweils zwei Ausgängen eine Brücke bauen? Es wird nur 
an/aus geschaltet, kein PWM.
Und ist es möglich diese auch kurzschlußsicher zu bauen? Also falls der 
Controller mal beide Ausgänge gleichzeitig schaltet.

Danke

[Falk B. (falk)]

@ Rangi Jones (rangi)

>>Stromrichtung. Wie kann ich mit möglichst wenig Zusatzschaltung hinter
>den Klemmen aus jeweils zwei Ausgängen eine Brücke bauen? Es wird nur
>an/aus geschaltet, kein PWM.

>Und ist es möglich diese auch kurzschlußsicher zu bauen? Also falls der
>Controller mal beide Ausgänge gleichzeitig schaltet.

Sicher, denn das ist in einer GESCHEITEN H-Brücke kein Problem, weil ein 
Zweig immer mit EINEM Signal gesteuert wird. Siehe Anhang.

[Rangi J. (rangi)]

Oh, ja, ich hab viel zu kompliziert gedacht, Danke Falk.

[Armin (Gast)]

Hm, kann man auf diese Weise eine Spule von einem bipolaren Stepper 
steuern?

[Falk B. (falk)]

Ja.

[Rangi J. (rangi)]

Was mir an der Schaltung erstma nicht so gut gefällt, ist dass von der 
Betriebsspannung an der Last nicht mehr viel ankommt.
über der Diode fallen 0,7V ab und über dem Q1 auch nochmal 0,7 .. 1V. 
Dazu noch die 1V am ULN bleiben von 12V nur noch 9,3V.

Aber ma die Frage, geht die Schaltung auf dem Bild auch? Hier bleibt nur 
ca. 0,1V + ULN übrig. Mal abgesehen, dass bei falscher Ansteuerung ein 
Kurzschluß entsteht.

[Falk B. (falk)]

@ Rangi Jones (rangi)

>Was mir an der Schaltung erstma nicht so gut gefällt, ist dass von der
>Betriebsspannung an der Last nicht mehr viel ankommt.

Jaja, die deutschen Befindlichkeiten und Übertreibungen sind immer 
wieder gern gesehen.

>über der Diode fallen 0,7V ab und über dem Q1 auch nochmal 0,7 .. 1V.
>Dazu noch die 1V am ULN bleiben von 12V nur noch 9,3V.

Na dann schau dir mal den Klassiker L293 und L298 an, die haben auch 
jeweils ~2V Spannungsabfall an den Ausgängen, auch bei kleinen Strömen!

Besser wird es mit moderneren MOSFET-Varianten ala L6203, dort fällt 
eine stromproportionale Spannung ab. Aber bei Vollast sind das auch ~2V!

>Aber ma die Frage, geht die Schaltung auf dem Bild auch?

Die taugt nicht viel.

> Hier bleibt nur
>ca. 0,1V + ULN übrig. Mal abgesehen, dass bei falscher Ansteuerung ein
>Kurzschluß entsteht.

Na toll!

[Rangi J. (rangi)]

@Falk
> Die taugt nicht viel.
funktioniert doch! Blos weil es nicht von dir kam ist es blöd, wa?

Hab noch eine Variante mit FETs ausprobiert. Mit einem weiteren FET kann 
man auch noch den Kurzzschluß verhindern. (Hab in der Schaltung mal die 
Freilaufdioden weggelassen)

Ich hab jetzt noch eine weitere Frage: Das ganze soll wie gesagt an eine 
fertige Hardware angeschlossen werden. Alternativ könnte ich aber auch 
ein neue Hardware bauen, die bereits fertige Treiber enthält. Dafür 
suche ich Halbe-H-Brückentreiber (odern einzeln steuerbare Vollbrücken), 
die die vorhandenen ULN2803 ersetzen. Spannung 12 bis 24V, max. 500mA. 
Das ist erstmal nicht so schwierig, aber es gibt ein Platzproblem. Das 
ganze besteht aus einer halben Europlatine mit einem ATmega8515 in der 
Mitte. Darum sind 3 ULN angeordnet und am Rand drum herum Klemmleisten. 
Es gibt 24 Kanäle.
Gibt es Treiber die dort noch reinpassen? Ich stelle mir so SIL-Bauteile 
vor, die man alle in einer Reihe anordnet. Es sind ja minimal 4 Pins 
nötig, +Ub, GND, In, Out. Oder Treiber mit mehr Ein/Ausgängen, z.B. 
8-fach wie im ULN.

[Falk B. (falk)]

@ Rangi Jones (rangi)

>> Die taugt nicht viel.
>funktioniert doch! Blos weil es nicht von dir kam ist es blöd, wa?

Wild dein Herz ist, voller Energie. Doch klein dein Horizont der 
Erfahrung.
Noch nicht viel gesehen vom Leben du hast, noch nicht viel Silizium 
verbrannt in deinen Händen.
Gehe hinaus in die Welt und probiere deine Schaltung, ein bisschen 
weiser du zurückkommen wirst.

Möge der Kirchhoff mit dir sein.

[Rangi J. (rangi)]

hm, trotzdem keine konkreten Aussagen. Ich wüsste gerne warum und nicht 
pauschale Aussagen wie "Die Erde steht Zentrum des Sonnensystems, weil 
es halt so ist".
Also was ist das Problem?

[Falk B. (falk)]

@ Rangi Jones (rangi)

>Also was ist das Problem?

Schon mal dort, wo deine 100k Pull-Ups die  MOSFETs auch bei "Gegenwind" 
sicher und schnell schalten sollen. Das tun sie nicht. Und da die 
Eingänge des über Kreuz liegenden MOSFETs gleichzeitig am Motor klemmen, 
wirst du dort dein blaues Wunder erleben. Diese "H-Brücke" ist alles 
andere als stabil, langlebig und sicher. Auch mit Freilaufdioden. 
Probier es einfach praktisch aus. Klemm den Motor an und lass ihn 
laufen, stopen und rückwärts laufen. Mach das ein paar tausend Mal, dann 
reden wir weiter.

[Rangi J. (rangi)]

Okay, werde es mal testen.
Btw. es ist eigentlich kein Motor. Ein Spule wird hier für ca. 10s 
eingeschaltet. Dann ist sie wieder längere Zeit aus. Direktes "Stoppen" 
und "Umkehren" gibt es hier nicht. PWM wird auch nicht verwendet.
Aber ich probiers mal aus.