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Topic: Starker Motortreiber (Read 3075 times) previous topic - next topic

FrozenFrost

Ich bin recht neu bei den Arduinos, aber es gefällt mir sehr.

Ich plane aktuell ein Projekt bei dem ich einen Elektro-Außenboarder nutzen möchte, mein Problem ist aber das ich dafür einen passenden Motortreiber benötige und das scheint recht schwer zu sein.

Als integrierte H-Brücken Treiber hab ich schon die VNH2SP30 gefunden mit denen es bereits ein Motorshield gibt. Diese sind zwar laut Hersteller bis 30A zugelassen aber ungekühlt wie auf dem Shield gibt Sparkfun nur 14A.

Kann mir jemand helfen, am liebsten wäre mit ein Treiber welcher auch noch etwas Luft hat, wenig Eigenverbrauch hat und günstig zu bekommen ist. Dabei ist es mit nicht unbedingt wichtig das er klein ist, Platz ist genug vorhanden.

Gruß
FrozenFrost

sth77

#1
Nov 21, 2011, 01:14 pm Last Edit: Nov 21, 2011, 01:22 pm by sth77 Reason: 1
Wieviel Ampere brauchst du denn? Ist es zwingend erforderlich, den Motor in beide Richtungen zu drehen?

https://www.sparkfun.com/products/8902
Wenn Du dieses Teil meinst, es liefert nur 9 Ampere. Vermutlich brennen bei stärkerer Belastung die Leiterbahnen weg...

Du könntest eine H-Brücke natürlich auch diskret aufbauen und entsprechend dimensionierte Mosfets nutzen.
Mein Arduino-Blog: http://www.sth77.de/ - letzte Einträge: Teensy 3.0 - Teensyduino unter Window 7 - Teensyduino unter Windows 8

FrozenFrost

#2
Nov 21, 2011, 02:35 pm Last Edit: Nov 21, 2011, 02:46 pm by FrozenFrost Reason: 1
Also vor und zurück wäre schon sehr praktisch.

Der Motor hat 360W bei 12V also 30A, da gibt es auch noch größere bis 50A und da wäre es schön eine einfache Austauschlösung zu haben wenn man sich einen entsprechenden Motor anschafft.

An eine diskrete H-Brücke hatte ich auch schon gedacht und gesucht aber nicht viel konkretes gefunden. Ich kann mir dabei immer schwer vorstellen das es am ende wirklich nur vier FETs sind.

Gibt es vielleicht auch Platinen mit einem H-Brücken Layout bei der man die FETs selber aussuchen kann?

PS: http://www.sparkfun.com/products/10182 den meinte ich

sth77

Schau mal ins Datenblatt des verwendeten Chips. Da siehst du ein Block-Diagramm, wie man unschwer erkennen kann, arbeiten da ebenso 4 Mosfets. Die abgebildete zentrale Logic-Einheit kann man bei Verwendung eines Mikrocontrollers in der eigenen Programmierung "nachbauen", Im schlimmsten Fall muss man ein paar Pins mehr verwenden als bei der Ansteuerung eines Motortreiber-ICs. Aber 4 Pins kann man ja verkraften.
Dan gibt es im Bild aber noch die Dreiecke mit der Aufschrift Driver. Nicht jeden Mosfet kann man mit Logic-Level (0V/5V) des Arduino voll durchsteuern, die kämen dann (je nach Mosfetwahl) natürlich noch dazu.
Mein Arduino-Blog: http://www.sth77.de/ - letzte Einträge: Teensy 3.0 - Teensyduino unter Window 7 - Teensyduino unter Windows 8

uwefed

Eine H-Brücke sind wiklich nur 4 MOSFET. Das problematische ist die oberen MOSFETs anzusteuern.
Grüße Uwe

stundenblume

#5
Nov 24, 2011, 09:38 am Last Edit: Nov 24, 2011, 09:44 am by stundenblume Reason: 1
Hi,

reichen 100A Dauerstrom 225A?

Dann schau mal nach RC Auto Reglern. ZB folgenden.
http://www.modellbau-friedel.com/023-906008.htm Edit: das war ein Brushless Regler
mit 225A angegeben (sicher nur kurzzeitig): http://www.modellbau-berlinski.de/Shop/tabid/78/Elektronik/Elektronische-Regler/RC-Car-Brushed/A-I--Automatic-Bullet-Reverse-Digital-83370.aspx

Über die Servo Bibliothek sind diese Regler auch noch sehr komfortabel anzusteuern.


Gruß

Sebastian
Libraries:
  - multiCameraIrControl [V1.6]
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FrozenFrost

Danke für den Hinweiß...
Nur so wie ich das sehe ist die Spannung für den Motor auf 4.8V bis 8.4V begrenzt, das ist leider nicht ganz das was ich Brauch denn da gibt 12V und 24V Motoren (Angler sind da recht schmerzfrei die nehmen auch gerne mal ne Auto/LKW Batterie dafür her :))

Ich suche schon eine ganze Zeit nach einem Baustein an den ich dann die Mosfets anhängen kann der mir aber die Logik abnimmt, so dass ich nichts kaputt machen kann wenn ich mal nen Programmfehler habe.

Wie z.B. den HIP4082 .

Gruß

stundenblume

Hi,

also 12V sind problemlos zu finden.
http://www.conrad.de/ce/de/product/229643/FAHRTREGLER-SIRIUS-9-TURNS/1209051&ref=list
Andere Leistungen sind ebenfalls leicht zu finden.

Was erwartest Du denn für Ströme?

Sebastian
Libraries:
  - multiCameraIrControl [V1.6]
  -

volvodani

Also wenn du einen starke H-Brücke incl Ansteuerung haben willst bist du mit dem
HIP4082 und 4*IRFZ44R kommst du auf 50A ansteuerung und maximale Taktfrequenz von 200kHz 
So ist das Leben:
Manchmal bis du das Denkmal, manchmal die Taube!

uwefed

Bei solchen Strömen müssen die MOSFETs gekühlt werden und wenn alle auf dem gleichen Kühlkörper geschraubt werden müssen sie isoliert montiert werden.
Grüße Uwe

FrozenFrost


Was erwartest Du denn für Ströme?


Also Ich habe einen Außenboardmotor vom Typ "MinnKota Endura 30" das ist ein 12V Motor mit 360W und 30A, da es sein kann das irgentwann ein Stärkerer kommt (gleiche Motorserie, mehr Leistung) wären 50A/12V eine Investition in die Zukunft.

Aktuell hab ich sogar eine H-Brücke wie die von Sparkfun, aber weil die eben "nur" 20A schafft und das die Manövrierbarkeit einschränkt soll der ausgetauscht werden.


Also wenn du einen starke H-Brücke incl Ansteuerung haben willst bist du mit dem HIP4082 und 4*IRFZ44R kommst du auf 50A ansteuerung und maximale Taktfrequenz von 200kHz 


Danke für den Tipp, den HIP4082 hatte ich schon gefunden, der scheint auch ganz bequem einsetzbar zu sein.


Bei solchen Strömen müssen die MOSFETs gekühlt werden und wenn alle auf dem gleichen Kühlkörper geschraubt werden müssen sie isoliert montiert werden.
Grüße Uwe


Es gibt ja Isolier Wärmeleitpads, und die kann man gleich mit bestellen, und als Kühlkörper würde ich dann einen von einer CPU hernehmen.

IIRC dann ist der Verlust durch die H-Brücke von der Frequenz abhängig, also kann ich ja statt 200kHz nur 20kHz oder 2kHz nehmen?
Gibt es da eine Untergrenze? Also ich weiß das der Motor irgendwann anfängt zu brummen und Wahrscheinlich wird der dann auch an Leistung verlieren, aber gibt es da eine Formel oder ist das vom Motor abhängig?

Gruß

volvodani

Hier stehen zwei verscheidene "Interessen" gegenüber also
-besserer Wirkungsgrad (geringer Verluste im Motor) kontra "akkustischem Komfort"
d.h. bnei Taktfrequenzen unterhalb 16kHz bist sehr stark im Hörbaren Bereich was je nach Frequenz sehr unangenehm ist. Ich sehe zu das ich im 4 kHz bereich bei meinen Antrieben auf der Arbeit bleibe, weil dies noch am "angenehmsten" ist. Nimmst du aber höhere Frequenzen  sind die Verluste im Motor höher und der Mosfet hat u.U. höhere Temperaturen (aufgrunde der Höheren Schaltfrequenz).
Wenn du sowieso erstmal die orginalen PWMs vom Arudiono nimmst hast du glaube ich 500Hz/1kHz taktfrequnzen (die zum Testen erstmal vollkommen ausreichen). Die Taktfrequenz kannst du nachher im durch ändern dcer Prescaler ändern.
Zu den Mosfet est gibt bei vielen Serien schon Isolierte Mosfets.
So ist das Leben:
Manchmal bis du das Denkmal, manchmal die Taube!

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