DC-Motor-Endstufe mit IR2112 Half-Bridge-Treiber

Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro

Elektronik Forum Nicht eingeloggt       Einloggen       Registrieren




[Registrieren]      --     [FAQ]      --     [ Einen Link auf Ihrer Homepage zum Forum]      --     [ Themen kostenlos per RSS in ihre Homepage einbauen]      --     [Einloggen]

Suchen


Serverzeit: 29 11 2024  10:51:56      TV   VCR Aufnahme   TFT   CRT-Monitor   Netzteile   LED-FAQ   Osziloskop-Schirmbilder            


Elektronik- und Elektroforum Forum Index   >>   Projekte im Selbstbau        Projekte im Selbstbau : Selbstbau von Elektronik und Elektro


Autor
DC-Motor-Endstufe mit IR2112 Half-Bridge-Treiber
Suche nach: motor (30979) endstufe (5161)

    







BID = 548882

willi.pe

Neu hier



Beiträge: 31

Versuche gerade mit dem IR2112 (High und Low Side Driver für MOS-Fet und IGBT)
eine Leistungsendstufe für einen DC-Servo Motor zu bauen.

Das ganze sieht dann so aus dass die Endstufe über den Parallel-Port am PC
angesteuert wird. Als Steuerungssoftware wird EMC2 (Linux) verwendet.
EMC2 stellt verschiedene Componenten zur Verfügung unter anderem auch
ein PWM-Modulator. Mit dem soll das ganze erst mal getestet werden.

Den IR2112 habe ich ausgewählt weil er mir unter den Half-Bridge-Treibern, die
Reichelt zur Auswahl hatte am geeignetsten erschien. Nachdem ich eine Weile
mit dem Bauteil experimentiert habe glaube ich dass das nicht die beste Wahl
war.

Habe hier im Archiv (Mosfet H-Brücke Fortsetzung) folgende Schaltung gefunden:
https://forum.electronicwerkstatt.d.....3.gif

Kann das funktionieren? Das Datenblatt verspricht zwar:

3.3V logic compatible
Separate logic supply range from 3.3V to 20V
Logic and power ground ±5V offset

Tatsache ist dass mit 5V die Eingänge LIN und HIN nicht zu schalten sind, auch
nicht wenn die LogicSupply VDD auf 5V liegt. Wie das mit dem Logic and power ground ±5V offset gehen soll ist dem Datenblatt nicht zu entnehmen.
Bleibt also nur dass man für die Pegelanpassung selber zu sorgen hat.
Der 74HC04 in der obrigen Schaltung macht aber meines Wissens keine Pegelanpassung ist also nur ein Inverter.

Vieleicht hat ja jemand schon ähnliche oder andere Erfahrungen mit dem Bauteil gemacht.



BID = 548928

photonic

Schreibmaschine



Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz

 

  

Der IR2112 sollte sich für dein Vorhaben gut eignen. Evtl benutst du aber lieber noch einen Optokoppler zwischen dem PC und deiner Motorsteuerung, um in Fehlerfall (Falls der Treiberic ais irgendeinem Grund sich selbst verheizen sollte) nicht den Parallelport zu grillen.

Du hast aber schon VCC mit mindestens 10V (besser 12-15V) versorgt (Stichwort undervoltage lockout)? Wenn du dann COM, VSS und SD auf GND und VDD auf +5V legst sollte das mit 5V Logikpegeln an den Eingängen funktionieren. Die Höhe der Logikpegel definierst du mit der Spannung zwischen Vss und Vdd, die Schaltschwelle liegt bei ca. 2/3 dieser Spannung.

Kannst du mal deinen Schaltplan zeigen?

Den Offset benötigst du nur dann, wenn dein Logik-Gnd (Vss) und der Leistungs-GND (com) nicht auf demselben Potential liegen (Passiert z.B durch den Strommesswiderstand R2 in der von dir verlinkten Schaltung). Du darfst zwischen VSS und COM eine Potentialdifferenz von +/- 5V haben wenn du möchtest, musst aber nicht. Sie müssen aber ein zueinander definiertes Potential haben, also nicht zwei zueinander potentialfreie Grounds machen.


Zitat :

Habe hier im Archiv (Mosfet H-Brücke Fortsetzung) folgende Schaltung gefunden:
https://forum.electronicwerkstatt.de.....3.gif

Kann das funktionieren?


Sieht meiner Meinung nach ganz gut aus

[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 14 Sep 2008 19:30 ]

BID = 548946

LeoLöwe reloaded

Schreibmaschine



Beiträge: 1407
Wohnort: Meine
Zur Homepage von LeoLöwe reloaded ICQ Status  

Die Schaltung kommt mir doch sehr bekannt vor

Es kann sein, dass ich einen gravierenden Fehler in meinem Aufbau habe, wobei ich auch nach mehrmaligem durchmessen + Sichtprüfung nichts finden konnte.
Definitiv ist es mir noch nicht gelungen, mit der Schaltung einen FET dauerhaft zum Leiten zu überreden.
Soweit ich das richtig verstanden habe, brauchen die Treiber immer eine Schaltfrequenz, damit die Ladungspumpe arbeitet. Es gibt auch Treiber, die sich diese Frequenz selbst erzeugen, allerdings sind die sündhaft teuer, weswegen ich die auch nocht nicht ausprobiert habe.

Fast problemlos läuft die Schaltung erst, seitdem ich die Endstufen mit einer PWM von 1-99% ansteuere. (ca. 15kHz)
Bei niedrigeren Schaltfrequenzen sind mir grade bei den PWM-Werten nahe 1 bzw. 99% schon einige male die Treiber ausgestiegen.
Letztens habe ich mir ein paar Adaptersockel für IR2184 gelötet, bin aber noch nicht dazu gekommen, die Bausteine mal zu testen.

_________________
We now return you to your regularly scheduled nonsense.

BID = 548966

photonic

Schreibmaschine



Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz

Das beobachtete Verhalten ist normal, da die Gatespannung für die Highside-FETs mittels Diode und Bootstrapkondensatoren auf die notwendige Spannung angehoben wird. Durch Leckströme werden die jedoch bald mal leer und erst wieder nachgeladen wenn die Source des betreffenden Transistors auf GND geschaltet wird. Wie lange der Treiber ohne Schalten durchhält hängt von der Grösse der gewählten Kondensatoren ab.

Um ein Dauer-DC Betrieb zu erreichen kann man z.B die Diode rauswerfen und per DC-DC Konverter (galvanisch getrennt) zwischen VS und VB 15 V anlegen.

Oder man baut eine ganz andere Schaltung, mit p- und n-Kanal FETs und dazu passenden Treibern. Da tritt das Problem nicht auf.

BID = 549167

willi.pe

Neu hier



Beiträge: 31

Danke für den Tip.
Habe es nochmal mit 5V an VDD probiert und es klappt jetzt.
Die Schaltung habe ich auf dem Steckbrett und hatte übersehen (beim umstecken
von 12V auf 5V an VDD) dass die Diode die den Bootstrapkondensator ladet
dabei auch auf 5V gesteckt wurde.

Wie das halt so ist da funktioniert was nicht und dann liest man im Datenblatt:

VIH Logic “1” Input Voltage = 9.5V min

und denkt sich da muss man bestimmt eine Offsetspannung anlegen damit das funktioniert und schon ist man total auf dem Holzweg.

Dass man den Transistor auf der High-Side nicht dauerhaft durchschalten kann ist
richtig aber man muss keine extra Frequenz erzeugen. Man muss nur das PWM-Signal
auf die High-Side legen und kann kein Tastverhältnis größer als schätze mal
80-90% verwenden. Die Dreh-Richtung des Motors schaltet man auf der Low-Side.

Das funktioniert natürlich bei Schrittmotoren und bürstenlosen DC-Motoren nicht.
weil man da dauerhaft durchschalten muss aber dazu gibt es in den Appli.-Unterlagen von IRF an-978.pdf eine Beispielschaltung.





BID = 549271

photonic

Schreibmaschine



Beiträge: 1301
Wohnort: Zürich, Schweiz

Freut mich dass es geklappt hat! Datenblatt lesen ist halt häufig ein bisschen Raterei und vor-und zurücklesen was nun wirklich gemeint ist. Da steht dann plötzlich (wie in deinem Fall) im winzig gedruckten dass die darauf folgenden Werte mit 15 V an VDD gelten und sonst nicht...

Bei bürstenlosen Antrieben funktioniert eine 100% PWM sehr gut, da man dann ja eine 3-Phasen Brücke mit 6 Transistoren aufbaut und damit den Motor kommutiert. Dabei wird zwangsläufig in schneller Folge jeder Ausgang abwechselnd auf High und Low gesetzt was die Kondensatoren voll hält. Für sowas gibt es dann auch spezielle Bauteile wie den dreiphasigen IR2130 mit cross-conduction Schutz etc., falls du sowas im Sinn hast.

Für lange 100% Einschaltzeiten kann man auch einen richtig dicken Elko als Bootstrapkondensator nehmen und mit einem Widerstand in Serie mit der Diode den Ladestrom auf ein verträgliches Mass begrenzen. Dazu parallel evtl noch einen 100 nF Keramikkondi um die schnellen Stromspitzen beim Einschalten zu liefern.

BID = 549389

willi.pe

Neu hier



Beiträge: 31

Mit bürstenlosen DC-Motoren kenne ich mich leider nicht aus, habe auch nicht vor so ein Projekt in nächster Zeit anzufangen, aber trotzdem danke für die interessanten Infos.

In einem Punkt muss ich mich allerdings selbst korrigieren. Für einen Schrittmotor ist eine 100% PWM nicht unbedingt notwendig. Wenn er im Stillstand ist dann braucht man ja nicht unbedingt vollen Strom, sondern kann den mit PWM begrenzen. Ich habe hier ein Modul von Trinamik IDX7505 dort sind 4 IR2101 drin. Versorgungsspannung max. 75V. Die verwenden auch keine Power MOS-FETs sondern ein Power Modul von Mitsubishi.

Man meint dass das mit diskreten FETs viel einfacher und vor allem billiger aufzubauen ist. Das ist aber leider nicht so. Da gibt es Undershots, die den Treiber zerstören können, ganz gemeine Transienten und dann soll das ganze noch durch den EMV-Test. Zusätzlich will man auch eine thermische Überlastsicherung und eine Strombegrenzung. Und dann sind da noch ein paar spezielle Regeln beim Platinenlayout zu beachten.

Ich will hier niemand entmutigen, das lässt sich schon alles irgendwie in den Griff bekommen. Hier ein Link mit einigen Beispielschaltungen ist aber etwas trocken und kompliziert.
www.elisanet.fi/dncmrc/CCPS%20Revision%20B.pdf

Denn Shunt-Wiederstand in der Beispielschaltung halte ich deshalb nicht für ganz unproblematisch, währe da ein Current-Sense-MOS-FET nicht besser? Habe solche
Bauelemente bisher noch nie verwendet.


Zurück zur Seite 1 im Unterforum          Vorheriges Thema Nächstes Thema 


Zum Ersatzteileshop


Bezeichnungen von Produkten, Abbildungen und Logos , die in diesem Forum oder im Shop verwendet werden, sind Eigentum des entsprechenden Herstellers oder Besitzers. Diese dienen lediglich zur Identifikation!
Impressum       Datenschutz       Copyright © Baldur Brock Fernsehtechnik und Versand Ersatzteile in Heilbronn Deutschland       

gerechnet auf die letzten 30 Tage haben wir 19 Beiträge im Durchschnitt pro Tag       heute wurden bisher 5 Beiträge verfasst
© x sparkkelsputz        Besucher : 182422445   Heute : 1485    Gestern : 5459    Online : 298        29.11.2024    10:51
4 Besucher in den letzten 60 Sekunden        alle 15.00 Sekunden ein neuer Besucher ---- logout ----viewtopic ---- logout ----
xcvb ycvb
0.0547828674316