Ponte H efficiente

Ciao a tutti,
sto progettando una macchina telecomandata e mi sono imbattuto in un problema con il motore.

Dato che il peso complessivo della macchina senza pile è di circa 150g ho usato un motore DC da 3V (simile a questo) e per pilotarlo in entrambi i sensi uso un L293D.
So che la potenza del motore è sufficiente perché alimentandolo direttamente con 2 stilo, riesce tranquillamente a far muovere la macchina e anche abbastanza velocemente. Quando però lo controllo tramite l'L293D non riesce neanche a spostarla. Ho provato ad fornire una tensione superiore (5V) all'integrato e il risultato migliora leggermente.
Ho avuto qualche altro miglioramento usando l'L293B e dei diodi esterni, ma ancora la potenza è troppo poca.

Mi chiedevo quindi se conosceste un ponte H più efficiente o qualche altro modo per pilotare un motore di 3V in entrambi i sensi.
L'unica soluzione che mi viene in mente è provare a costruire un ponte H con dei BJT, ma preferirei evitare, se possibile.

Grazie in anticipo :wink:

Sui transistori di Potenza BJT del L293 e L298 cadono ca 2,5V a corrente nominale.
Stessa cosa vae se Ti costruici un Ponte H con BJT. Devi usare un Ponte H fatto di MOSFET. Non so indicarti un modello.
Ciao Uwe

Se basta un'ampere massimo, c'e' il Si9986 della Vishay, che piu semplice di cosi ... www.vishay.com/docs/70007/si9986.pdf

Piu corrente, ma piu grossi, MC33887 della Freescale www.freescale.com/files/analog/doc/data_sheet/MC33887.pdf

Oppure si puo costruirne uno usando dei mosfet di potenza e un po di componenti discreti :wink:

Purtroppo il motore assorbe 2A nella fase iniziale, se no il primo sarebbe stato perfetto...
Il secondo è veramente enorme e per il momento preferirei evitare.
Invece pensavo: dato che l'L298N è in grado di tollerare correnti anche di 4A, non potrei semplicemente aumentare la tensione d'ingresso tenendo conto della caduta? Ad esempio dandogli 6-7V in ingresso spero di avere in uscita almeno 3V

Potresti usare i "vecchi" L6203, che hanno la stessa grandezza dell'L298, sono mos e reggono 5A, ma c'e' un solo ponte per ogni IC, invece che due come nel 298, quindi dovresti usarne 2 ...

Oppure alimentare i motori con 8V o piu, si anche quello ...

Anche se... vuoi mettere la soddisfazione dell'autocostruzione?
Il suggerimento di un ponte a MOSFET mi sembra interessante!

ocio coi ponti a mosfet, ci vuole un bel driver che li manda in saturazione completa ed evita inneschi sumultanei indesiderati, con conseguente frittura mista di mosfet.

Etemenanki:
Potresti usare i "vecchi" L6203

Sarebbero perfetti, se non fosse per la VS minima di 12V :frowning:

triac60:
ocio coi ponti a mosfet, ci vuole un bel driver che li manda in saturazione completa ed evita inneschi sumultanei indesiderati, con conseguente frittura mista di mosfet.

Proprio per questo preferirei trovare un integrato pronto.. si complica enormemente il circuito. Tra l'altro l'intento è di rendere la macchina open source, quindi la semplicità è un valore aggiunto.

Mi vengono in mente altri IC, ma in SMD ...

vnh5019 ... vnh2sp30 ... tb6612 ... uno per motore, includono tutti i circuiti di sicurezza ...

EDIT: il 5019 inizia a lavorare a 3V :slight_smile:

Diciamo che ho risolto.. anche se sono subentrati altri problemi!
Ho utilizzato un L293 con diodi con questa configurazione (anche se l'immagine è relativa all'L298).
In questo modo in teoria posso pilotare carichi di 2.4A con picchi di 4! Dalle prove che ho fatto su breadboard è andato tutto bene, riesco a pilotare correttamente il motore, la potenza erogata è sufficiente a far muovere la macchina e l'integrato non si surriscalda.

Sono quindi passato al circuito su millefori utilizzando un Atmega328 a 8Mhz (oscillatore interno). Il circuito sembra perfetto e riesco a pilotare un carico inviando comandi da bluetooth, ma quando uso come carico il motore della macchina ho problemi di reset.
Evidentemente questo motore introduce troppo rumore nel circuito.. quindi ho inserito la resistenza di pull-up nel pin di reset, i condensatori nel regolatore (LM317) a cui è collegato il micro, un condensatore da 100nF tra i pin 7 e 8 dell'Atmega e un altro da 100nF tra VS e GND dell'L293. Ma il problema persiste... avete consigli?
Utilizzando un motore più grande (da 12V e che quindi va più lento ma ha più coppia) i problemi spariscono, ma vorrei riuscire a far funzionare quel motore che sembra più adatto al progetto.

P.S.
Se preferite apro un altro topic.

E' possibile che siano i picchi di disturbo causati dalle spazzole del motore ... hai presente quando vedi oggetti che usano dei motori, e sui motori ci sono collegate due induttanze con nucleo di ferrite in serie ed un paio di condensatori verso massa ? ... servono proprio a quello ...

se trovi un paio di induttanze (meglio se con nucleo in ferrite) puoi provare ad inserirle in serie ai fili del motore (collegate il piu vicino possibile al motore), con anche un condensatore da 100nF in parallelo al motore, e se ti avanzano un'altro paio di condensatori, sempre da 100nF, fra le induttanze (intendo sulla saldatura fra il filo e l'induttanza, non fra l'induttanza ed il motore) e la carcassa del motore ...

A proposito, i collegamenti dell'alimentazione come sono ? ...

supergiox:
Diciamo che ho risolto.. anche se sono subentrati altri problemi!
Ho utilizzato un L293 con diodi con questa configurazione (anche se l'immagine è relativa all'L298).
In questo modo in teoria posso pilotare carichi di 2.4A con picchi di 4! Dalle prove che ho fatto su breadboard è andato tutto bene, riesco a pilotare correttamente il motore, la potenza erogata è sufficiente a far muovere la macchina e l'integrato non si surriscalda.

Non ci credo.
Ciao Uwe

uwefed:
Non ci credo.
Ciao Uwe

Nemmeno io.

A quale parte non credete?

supergiox:
A quale parte non credete?

Che fai passare 2.4A, con picchi di 4A, su un 293, con quella corrente si vaporizza all'istante.

Ah ok! Questa era un'ipotesi e non l'ho verificata perché il mio motore assorbe 2A. Quello che posso dirvi con certezza è che prima (quando usavo solo una metà) l'L293 diventava caldissimo, mentre ora diventa appena tiepido anche quando è al massimo.
Avrò modo di fare molti altri test comunque...

supergiox:
A quale parte non credete?

a quella che dice astrobeed.
Ciao Uwe

supergiox:
Ah ok! Questa era un'ipotesi e non l'ho verificata perché il mio motore assorbe 2A. Quello che posso dirvi con certezza è che prima (quando usavo solo una metà) l'L293 diventava caldissimo, mentre ora diventa appena tiepido anche quando è al massimo.
Avrò modo di fare molti altri test comunque...

Il fatto che un circuito funzioni per 10 minuti non vuol dire che funzionerá a tempi lunghi e sia fatto a "regola d'arte" (cosí come si deve).
Ciao Uwe

uwefed:
Il fatto che un circuito funzioni per 10 minuti non vuol dire che funzionerá a tempi lunghi

Hai perfettamente ragione. Per il momento sto facendo esperimenti su questa scheda perché "funziona", ma già nella prossima versione vorrei cambiare il driver (possibilmente con un altro PTH, magari un L298) e in generale risolvere i problemi.

Etemenanki:
E' possibile che siano i picchi di disturbo causati dalle spazzole del motore ... hai presente quando vedi oggetti che usano dei motori, e sui motori ci sono collegate due induttanze con nucleo di ferrite in serie ed un paio di condensatori verso massa ? ... servono proprio a quello ...

Al momento non ho delle induttanze, ma proverò questa soluzione :slight_smile:

Etemenanki:
A proposito, i collegamenti dell'alimentazione come sono ?

Tutto il circuito è alimentato a 9V (o batteria da 9V o sei ministilo), poi ci sono due LM317, uno che regola a 5V per l'atmega e un servomotore (lo sterzo) e l'altro che dà 3.3V al modulo bluetooth (HC-05).
Il ponte H è collegato ai 5V per quanto riguarda la logica e 9V per il motore.

C'è stato qualche progresso: ho messo un grande condensatore elettrolitico da 2200uF tra VS e GND dell'L293 e ho quasi risolto il problema del rumore, nel senso che capita molto raramente. Prima si resettava al primo comando che riceveva, adesso l'atmega non si è mai più resettato (nelle prove che ho fatto). L'unico problema è che quando cerco di bloccare con le dita il motore, per simulare una salita o un muro, dopo 1 secondo o 2 il bluetooth si disconnette. La stessa cosa succede quando tento di invertire velocemente e ripetutamente la direzione del motore. Può essere dovuto ai diodi che ho messo nel ponte H? Sono degli 1N4007 collegati così.

supergiox:
C'è stato qualche progresso: ho messo un grande condensatore elettrolitico da 2200uF tra VS e GND dell'L293 e ho quasi risolto il problema del rumore, nel senso che capita molto raramente. Prima si resettava al primo comando che riceveva, adesso l'atmega non si è mai più resettato (nelle prove che ho fatto). L'unico problema è che quando cerco di bloccare con le dita il motore, per simulare una salita o un muro, dopo 1 secondo o 2 il bluetooth si disconnette. La stessa cosa succede quando tento di invertire velocemente e ripetutamente la direzione del motore. Può essere dovuto ai diodi che ho messo nel ponte H? Sono degli 1N4007 collegati così.

La tensione della batteria va giú a causa della alta corrente che consuma il motore.
Ciao Uwe