Elektronik > 52 Pulsweitenmodulation

pwm für 140 Amper bei 12 Volt

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el-haber:
HI,
die Schaltung hat 2 Fehler:
1. wie schon richtig bemerkt - die Diode parallel zum Motor muß umgedrht werden - Es sind auch mehrere Dioden nötig, da es keine Shottky mit 140 oder 70 A gibt. Shottky ist Hier auch wichtig, da sonst die Ausschaltstromspitzen nicht schnell genug rückgespeist werden.
2. die Gates der MOS-FET brauchen gegen Source noch einen Ableitwiderstand von je ca. 1kOhm.

Ansonsten läuft die Schaltung schon mal ohne Strom-Controller.
Die beschaltung des NE555 und die des LM393 ist etwas ungewöhnlich.
Normalerweise wird eine PWM so aufgebaut:

Der NE555 liefert ein Taktsignal mit konstanter Frequenz.
Ein LM393 vergleicht über einen Integrator - wie du ihn vorsiehst - die sich ergebende Rampe mit dem Strom in den MOS-FETs. Dazu liegen die Sternpunkte der Source-Anschlüsse über einen Widerstand von ca. 0,01Ohm an Masse.
Das macht dann bei 70A eine Spannung von 0,7V aus.
Wird diese Spannung am LM überschritten, dann wirft dies ein Flipflop oder einen Schmitt-Trigger (Rückkopplung) um und die FETs sperren.

Cu

Knolle_P [Webmaster]:
Hallo,
das war ja schnell, ich war gerade eine Ergänzung beim schreiben.
Den Widerstand für die Gates nach Source hatte ich gerade schon eingezeichnet, jetzt weis sich auch nen Wert.
Dann habe ich die Diode am Motor gedreht auf Sperr-richtung.
Was ist mit den Fets? sind so alle Überspannungen eliminiert oder schaltet man noch was antiparallel zu den Fets von Source nach Drain um verpolte Spannungsspitzen zu überbrücken. Oder kommt sowas nicht vor?
Die hatte ich nämlich sicherheitshalber auch mal eingemalt.

Ich bin aber immernoch skeptisch:
Aus meiner Erfahrung mit Spielzeugmotoren :o) usw. denke ich das zumindest einige Motoren mehr Strom ziehen wenn sie blockieren oder eben langsam drehen bis sie mal in "Schwung" gekommen sind mit der Last die Sie zu bewegen haben.

Mit der simplen Pulsweiten-Modulation regeln wir aber weder die Drehzahl des Motors noch regeln wir die genaue Energiemenge die da fliesst. Wir setzen lediglich den Anzeil der Zeit im dem Strom fliessen darf.

Drehen wir also die Pulsweite so weit auf das der Motor entlich in Bewegung kommt, wird der mit weniger Eniergie klar kommen um richtig Gas zu geben.
So wird es recht blöd zu regeln sein, da der Motor immer hochdreht?!
Würde hier die Stromsensor-Technik überhaupt etwas bringen oder nicht sogar stören? Da der Motor sich wenn er belastet wird nicht mehr Energie genehmigen kann wie es ohne Sensor ja zum Teil der Fall ist?!

Gruss,
Knolle_P

MIDI:
kann ich den jetzt eigentlich 2 PWM schaltungen mit einem poti steuern?

Knolle_P [Webmaster]:
Ich weiss nicht ob das so nötig ist.
Du kannst ja 5 weitere Fets drann hängen und damit den anderen Motor ansteuern.
Die Fets einfach parallel zu den schon vorhandenen.
Masse ist überall die selbe, Gates auch einfach an die anderen mit drann hängen und nur den Source Anschluss wider mit Widerstandsdraht zusammenklemmen und von da aus an den Motor.
Nur wenn was mit Sensor kommt, dann müsste man 2 Schaltungen aufbauen, wobei dann auch nur der hintere Teil um den Opamp.
Gruss,
KnolleP

el-haber:
HI,
die Frequenz der PWM kann als konstant angesehen werden. das bedeutet, daß über den Taktgeber durchaus mehrere PWM-Schaltungen angesteuert werden können. Hat allerdings den Nachteil, daß dann alle Steuerstrecken gleichzeitig einschalten!
Im Anhang ein Blockdiagramm einer PWM mit Stromsteuerung über mehrere Transistoren und Stromverteilung über die Sens-Widerstände. Sense-Spannung so einstellen, daß sie bei vollem Teilstrom unter 0,5 Volt bleibt (Leistungsproblem der Widerstände und Steuerproblem der MOS-FETs)
Die Spannungen an den Sense-Widerständen werden durch Ausgleichswiderstände (Blockpfeil - je 100 Ohm) gemittelt an den Vergleicher gebracht.
Die Shottky-Dioden halten den Strom im Motor in der Abschaltphase aufrecht!
Es ist am Motor-+ und dem Sternpunkt noch ein ESR-Kondensator von zusammen 10.000 uF einzusetzen. (exakt berechnet: (70A/8000Hz)/12V sollten 860uF reichen. - überdimensionieren wegen Alterung und Anlauf/Blockierbetriebsreserven)

Die Dioden in den FETs schützen diese ausreichend. Allerdings sind sie zu langsam, um die Abschaltspitzen ohne die "Freilaufdioden" aufzufangen. Die parallel zum Motor eingesetzten Dioden haben die Aufgabe, den Strom während der Abschaltphase zu erhalten und so die gesamte Schaltung und Stromquelle zu entlasten. Gebremst wird hier noch nicht über die Motoren. Dazu wäre noch eine Spannungsregelung an den Motoren notwendig und auch mit der selben PWM auszuführen.

Die Stromregelung des Motors hat den Sinn, daß er mit einer Nenn-Kraft betrieben wird und die resultierende Spannung dann die Drehzahl begrenzt. Der Motor "verbraucht" den gespeicherten Strom in Abhängigkeit zur Last, so daß die Stromregelung immer die richtige Energiemenge nachschiebt.
Die Spannungsregelung greift also in die I-Grenz-Vorgabe ein und reduziert diese als Stellgröße.

CU
St.

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