Wie DC-Motor möglichst effizient ansteuern?

[Thomas L. (Gast)]

Hallo,

ich baue mir gerade ein kleines Erinnerungsgerät, das in unregelmäßigen 
Abständen einen Vibrationsmotor anwirft.

Das Programm läuft auf einem Atmega329P-PU. Die Versorgung erfolgt durch 
drei AAA Batterien (also ~4,5V). Der DC-Motor zieht bei 4,5V etwa 70mA.


Da das ganze möglichst lange mit den Batterien auskommen und nicht 
unnötig Strom verbrauchen soll, habe ich im Programm allerlei 
Stromsparmaßnahmen gesetzt. Der Motor soll das nicht wieder zunichte 
machen, daher Frage ich mich jetzt wie ich ihn in Hinblick auf 
Stromverbrauch am besten ansteuere.

Was eignet sich hier besser, "normale" Transistoren oder FETs?


Lg, Thomas

[Klaus (Gast)]

Thomas L. schrieb:
> Da das ganze möglichst lange mit den Batterien auskommen und nicht
> unnötig Strom verbrauchen soll, habe ich im Programm allerlei
> Stromsparmaßnahmen gesetzt. Der Motor soll das nicht wieder zunichte
> machen, daher Frage ich mich jetzt wie ich ihn in Hinblick auf
> Stromverbrauch am besten ansteuere.

Ist vollkommen Latte, was du bisher gespart hast. Mit den 70mA ist alles 
hinüber, egal wie du den Motor ansteuerst.

MfG Klaus

[oldeurope O. (Gast)]

Thomas L. schrieb:
> Der Motor soll das nicht wieder zunichte
> machen, daher Frage ich mich jetzt wie ich ihn in Hinblick auf
> Stromverbrauch am besten ansteuere.

Sanftanlauf, z.B. über Strombegrenzung, mit PWM.

LG
old.

[oldeurope O. (Gast)]

Thomas L. schrieb:
> zieht bei 4,5V

Vielleicht erfüllt der Motor auch mit kleinerer
Spannung bzw. Strom den Zweck. Auch da geht das
ökonomisch mit PWM.

LG
old.

[Thomas L. (Gast)]

Klaus schrieb:
> Ist vollkommen Latte, was du bisher gespart hast. Mit den 70mA ist alles
> hinüber, egal wie du den Motor ansteuerst.

Kommt drauf an. Wenn er zB ein mal pro Minute für drei Sekunden läuft is 
das nicht so egal. Aber so genau weiß ich noch nicht wie oft und wie 
lang er laufen soll. Und es geht mir auch ein bisschen ums lernen bei 
dem Projekt.

CO2 ist ihm N. schrieb:
> Thomas L. schrieb:
> Sanftanlauf, z.B. über Strombegrenzung, mit PWM.
Daran hab ich noch nicht gedacht, Danke!




Was ich mich eigentlich frage ist ob es sinnvoller ist die Spannung von 
der Quelle mit einem Bipolartransistor oder einem Mosfet 
durchzuschalten.
Ich hätte eher zu Mosfets tendiert weil sie anscheinend leichter 
anzusteuern sind, aber die dürften dafür höhere Verluste haben.
Ich blick noch nicht so ganz durch..

[oldeurope O. (Gast)]

Bei einem Darlington verlierst Du ca. 0,8V am Transistor.
Mit N-MOSFET liegst Du da im mV-Bereich, je nach RDSon.
<0,1R sind zu bekommen.
Source an GND,
Drain an den Motor,
Motor an +Ub
und Diode parallel zum Motor Anode an Drain,
>100uF zwischen Ub und GND.

LG
old.

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Thomas L. schrieb:
>> Thomas L. schrieb:
>> Sanftanlauf, z.B. über Strombegrenzung, mit PWM.
> Daran hab ich noch nicht gedacht, Danke!
ich glauber nicht daran, dass dieser Mehraufwand ein merkliches 
Einsparpotential haben sollte.
Statt mit rel, hohem Anlaufstrom über paar 10ms den Motor sanft über 
paar hundert ms anlaufen zu lassen, lohnt kaum.

Sparen kannst du nur, indem du einen Motor mit möglichst geringer 
Leistung verwendest und den Motor möglichst nur kurz laufen läßt.

Wenn der Motor schon fest steht, dann mit Unterspannung betreiben.

Je geringer die Spannung ist, umso mehr macht die Uce-Restspannung bei 
Bipolartransistoren aus. Mit einem einem FET kann man die ca. 0,1...0,2V 
auf wenige mV reduzieren.

Viel relevanter für Strmsparen scheint mir das Betriebsregime zu sein.
Statt Dauervibration sollte man den Motor in Intervallen mit möglichst 
kurzer Einschaltzeit und längeren Pausenzeiten ansteuern.

Wenn der Motorstrom rel. hoch ist, lohnt sich evtl. auch der Einsatz von 
Akkus. Die haben gegenüber normalen Primärzellen einen viel geringeren 
Innenwiderstand und halten unter Umständen deshalb viel länger, obwohl 
die verfügbare Ladung geringer ist. Aber wenn die Spannung beim Anlaufen 
einer halb entladenen Primärzelle zusammenbricht, dann nutz die 
Restladung auch nichts mehr.
Gruß Öletronika

[oldeurope O. (Gast)]

U. M. schrieb:
> Aber wenn die Spannung beim Anlaufen
> einer halb entladenen Primärzelle zusammenbricht

Das Problem hast Du beim Sanftanlauf eben nicht.

LG
old.

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Das Problem hast Du beim Sanftanlauf eben nicht.
doch, denn auch da ist der Motornennstrom eine ordentliche Belastung für 
so kleine Zellen, vor allem wenn diese auch noch billig gekauft wurden.
Den Anlaufstrom könnte man ja auch noch mit paar hundert uF puffern.

Wenn die Zellen deutlich unter 1,5V kommen, nimmt der Innenwiderstand 
aber deutlich zu. Da kann je nach Qualität der Zelle die Spannung bei 
Belastung mit ca. 70mA um mehrere hundert mV einbrechen.
Gruß Öletronika

[oldeurope O. (Gast)]

U. M. schrieb:
> doch

Dann hoffe ich mal der Themenersteller wird sich
die Korrekte Antwort aussuchen.
Sanftanlauf, Strombegrenzung, beides mit dem Atmega
wunderbar zu handhaben.

Ich hatte das Problem, dass der Motor beim
Anlauf die Betriebsspannung einbrechen ließ.
Mit einer Motorstrombegrenzung, die einen
Sanftanlauf ergibt, konnte ich das retten.
(Arduino)

LG
old.