Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H Brückenschaltungmit MOSFET


von Udo L. (distance22)


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Hallo,

Da ich mir für heuer in den Kopf gesetzt habe, dass ich einen 
Hühnerstall baue, habe ich mir auch überleget eine Automatische 
Hühnerklappe zu entwerfen. Natürlich gibt es die bereits zu kaufen, aber 
ich möchte dieses mal wirklich alles selber bauen.(Arduino + 
Fotowiderstand + DC Motor)
Jetzt habe ich schon viel recherchiert was ich dazu alles benötige und 
stoße nun an folgendes Problem:

1) Ich muss eine Richtungsänderung für den Motor einbauen (H-Brücke) die 
ich mit MOSFET betreiben will. Es gibt auch für meinen Anwendungsfall 
einen passenden Baustein wie den L298N glaube ich.? Aber ich möchte 
bezüglich diesem Thema mehr lernen und es selber bauen.
Die H-Brücke dient nur zur Richtungsänderung es wird keine PWM 
geschalten.
Meine Frage ist ob ich nun mit den von gesuchten komponenten das auch 
möglich ist.
Keine Ahnung habe ich bei den P Channal MOSFET da ja ein MOSFET meines 
wissen durchschaltet wenn UGS > Uth. (aber -7 ist nicht größer - 0,9)

2) Brauche ich noch eine Freilaufdiode, wenn schon eine bei den MOSFETs 
im Schaltsymbol eingezeichnet ist.


Ich bin für jede Hilfe dankbar, =)

von Johannes S. (Gast)


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da hier ja sicherlich keine Geschwindigkeitssteuerung der Motoren nötig 
ist würde auch eine einfache Lösung mit 2 Relais reichen, Standardware 
für die Arduinos.

von karadur (Gast)


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dAS GEHT SO NICHT:

der P-FET hat zwischen Source und Gate entweder 7 V ( 12 - 5 ) oder 12 
V.

Der leitet immer !

Du brauchst einen Pegelwandler

Ich würde für die Richtungsänderung ein Relais nehmen.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Beitrag "Re: h brücke für einen DC Motor"

Hier hat Konrad Zuse eine einfache Transistoransteuerung gezeigt. Mit 
MOSFET's wird's ein wenig komplizierter und eine Schaltung mit Relais 
wäre evtl. zu einfach bzw. die Hühner würden sich beim Relaisklappern 
erschrecken und hätten dann Angst in den Stall zu gehen.

von Trumpelstilzchen (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Hier hat Konrad Zuse eine einfache Transistoransteuerung gezeigt.

und die ist bescheiden...
Ich sehe keine Strombegrenzung der Basisströme für die BD244.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Udo L. schrieb:
> 2) Brauche ich noch eine Freilaufdiode, wenn schon eine bei den MOSFETs
> im Schaltsymbol eingezeichnet ist.
Das ist keine Freilaufdiode, sondern eine parasitäre Dioden, die sich 
aufgrund des Schichtenaufbaus nicht verhindern lässt. Ob die schnell 
genug ist, das steht im Datenblatt.

Udo L. schrieb:
> Keine Ahnung habe ich bei den P Channal MOSFET
Der schaltet wie erwähnt immer durch, denn zum Abschalten braucht er 
(wie ein N-Kanal eben auch) am Gate die selbe Spannung wie an der 
Source. Zum Abschalten brauchst du da also 12V am Gate.

Trumpelstilzchen schrieb:
> und die ist bescheiden...
> Ich sehe keine Strombegrenzung der Basisströme für die BD244.
Das Hauptproblem ist dort eigentlich, dass wegen der Kollektorschaltung 
von den 9V für den Motor nur knapp 7V bleiben...


Aber ich würde auch einfach den Fuchs mit dem Relaisklappern 
erschrecken. Das ist allemal billiger, einfacher, robuster und 
zuverlässiger als so eine selbstzusammengebastelte H-Brücke. Und eine 
Relaisschaltung kann man leicht so aufbauen, dass sie sich bei einem 
Programmierfehler selber verriegelt und vor Fehlschaltungen schützt.

von Brückenverbrenner (Gast)


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karadur schrieb:
> dAS GEHT SO NICHT:
>
> der P-FET hat zwischen Source und Gate entweder 7 V ( 12 - 5 ) oder 12
> V.
>
> Der leitet immer !
>
> Du brauchst einen Pegelwandler
>
> Ich würde für die Richtungsänderung ein Relais nehmen.

Richtig, aber das Relais muss nicht unbedingt sein. Ein Chip ist 
billiger und langelebeiger.

Mein Vorschlag daher:
Eine Motorbrücke, wie es sie z.B. von Allegro STM oder TI gibt. Die kann 
mit Logikpegeln vom Microprozessor umgehen, und ist kurzschlussfest.

Folgende wäre ein Beispiel:
https://www.allegromicro.com/en/Products/Motor-Driver-And-Interface-ICs/Brush-DC-Motor-Drivers/A3950.aspx

Da aber kein Strom genannt wurde, kann ich für die Brauchbarkeit nicht 
garantieren. Ich habe mal angenommen, weil die AO3401 recht winzig sind, 
dass das passen könnte.
Es gibt auch dickere, falls das nötig ist. Man sucht nach "brushed DC" 
und "full bridge".

Wenn kein Microprozessor vorhanden ist, geht das auch mit Schalten, wenn 
man die richtige Brücke aussucht.

von Äxl (geloescht) (Gast)


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Trumpelstilzchen schrieb:
> Ich sehe keine Strombegrenzung der Basisströme für die BD244.

janz jefährlich in dem Zusammenhang!

Mal Dir mal auf, wieviel Basistrom da maximal fliessen könnte. So mit 
roten Strompfeilen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Äxl (geloescht) schrieb:
> Mal Dir mal auf, wieviel Basistrom da maximal fliessen könnte. So mit
> roten Strompfeilen.
Der BD244 hält mit max. 2A über die BE-Diode den Strom locker aus, den 
der BC337 über CE aushält...  ;-)

von Äxl (geloescht) (Gast)


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Das ist n Emitterfolger. Da fliessen die 400mA vom Motor /hfe21 vom 
BD244. Mehr geht nicht...
Selbst wenn der Motor kurzzeitig mal 2A zieht und die Stromverstärkung 
runter geht auf 20 oderso, fliessen 100mA.
Problematischer ist, das der Motor keine Volle Betriebsspanung 
"bekommt".
Fehlt ca 1-2Volt. kann man aber mit der Betriebsspannung des Motors 
locker ausgleichen und der Motor läuft keine Stunde, sondern nur n paar 
Sekunden. Das funktioniert schon so.
Wenn die transistoren auf ein Blech geschraubt werden sollen, nimm zwei 
Bleche. Die Kollektoren liegen je auf "PLUS", die anderen auf "GND".

von Michael B. (laberkopp)


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Udo L. schrieb:
> Aber ich möchte bezüglich diesem Thema mehr lernen und es selber bauen.

Warum liest du dann nicht einfach mal, was eine H-Brücke ist, wie sie 
funktioniert und wie man sie aufbaut, sondern malst mal in freier 
Phantasie irgendwelche nicht funktionierendes Bauteilzusammenstellung 
auf's Papier ?

Udo L. schrieb:
> Keine Ahnung habe ich bei den P Channal MOSFET da ja ein MOSFET meines
> wissen durchschaltet wenn UGS > Uth. (aber -7 ist nicht größer - 0,9)

Tja, so nicht.

Ein P-Kanal MOSFET mit S an 12V wird durch 0V/5V am Gate nicht ein- und 
ausgeschaltet sondern ist immer EIN.
1
  +12V   +12V
2
    |      |
3
    R      |
4
    |      |S
5
    +-----|I AO3401
6
    |      |
7
---|I BS170
8
    |S
9
   GND

Wenn man sowieso schon N-Channel MOSFETs hat, wozu dann noch ein MOSFET 
in der GND-Leitung ?

400mA Motoren brauchen mehr als 400mA bem Anlaufen, leicht mal 4A, lege 
deine Schaltung auf den real benötigen 
Anlauftsrom=Blockierstrom=12V/Innenwiderstand des Motors aus sonst 
raucht sie beim ersten Anlaufen schon ab.

Freilaufdioden sind nicht nötig weil schon in den MOSFETs drin. Externe 
Freilaufdioden würden aber die Verluste auf 2 Bauteile verteilen, wenn 
also der MOSFET bei PWM zu heiss wird, könnten sie helfen, vor allem als 
Schottky-Dioden.

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Hier hat Konrad Zuse eine einfache Transistoransteuerung gezeigt.

Na ja, noch so ein Ahnungsloser.

: Bearbeitet durch User
von Checker (Gast)


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Nimm lieber eine fertige H-Brücke, brauchste dich nur noch um die 
logische Ansteuerung kümmern.

von Udo L. (distance22)


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Danke für die schnellen Antworten.

Habe so weit versucht alles zu korrigieren was erwähnt wurde.
P-Channal MOSFET
Freilaufdioden (doch lieber vl ein DO214AC)

Würde das dann so funktionieren, wenn nicht bleibe ich beim 
Relais-geklapper
=)

: Bearbeitet durch User
von karadur (Gast)


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Jein.

Lass die 7k weg!




Schaltsympole für P-Fet stimmen nicht.

von Udo L. (distance22)


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Danke.

Dachte die Stimmen, die N-FET sind falsch.

von karadur (Gast)


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Stimmt.

von Mark S. (voltwide)


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karadur schrieb:
> Jein.
>
> Lass die 7k weg!
>
>
>
>
> Schaltsympole für P-Fet stimmen nicht.
?
?
Die NMOS-Symbole sind falsch, davon abgesehen sollte das funktionieren.

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