H-Brücken und Strömungsabriss

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Wie hoch sollte bei einem Gleichstrommotor mit einem Blockierstrom von 950 mA die Nennstromstärke der H-Brücke sein? Was passiert, wenn wir unsere H-Brücke L293D verwenden, deren max. Ausgangsstrom beträgt 600 mA?

Umer Zonair
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Antworten:

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Zuerst ein bisschen über Motoren. Blockierstrom ist der vom Motor aufgenommene Strom, wenn die empfohlene Spannung angelegt wird und der Motor aufgrund einer Last nicht dreht. Alternativ ist die Leerlaufdrehzahl die Drehzahl, mit der der Motor ohne Last dreht. In diesem Zustand wird ein Mindeststrom gezogen.

Hier ist ein Beispiel für einen Drehmoment- / Drehzahlstrom für einen Gleichstrommotor:

Drehmoment- / Drehzahlkurve für Gleichstrommotor

Quelle: Societyofrobots.com

Ob Sie Ihre H-Bridge verwenden können oder nicht, hängt davon ab, wie Sie den Motor verwenden. Wenn Sie den Motor mit hoher Drehzahl und damit niedrigem Drehmoment verwenden, nähern Sie sich nicht dem Blockierstrom und bleiben möglicherweise innerhalb der Spezifikation für den Motortreiber.

Weiterhin ist die Drehmoment / Drehzahl-Kurve spannungsabhängig. Wenn Sie mit einer niedrigeren Spannung arbeiten, ziehen Sie weniger Strom und können möglicherweise innerhalb der Spezifikationen für die H-Brücke bleiben.

Wenn Sie die empfohlene Stromaufnahme für die H-Brücke überschreiten, erwärmt sie sich und brennt möglicherweise aus oder entzündet im schlimmsten Fall ein Feuer. Der L293D verfügt über einen Übertemp-Schutz, sodass er möglicherweise nicht mehr funktioniert.

Es gibt Möglichkeiten, die maximale Stromkapazität der H-Brücke durch Einführung einer Kühlung in Form eines Kühlkörpers oder Lüfters oder einer Flüssigkeitskühlung usw. zu erhöhen. Der Strom durch die H-Brücke bewirkt eine resistive Erwärmung des Chips. Die Erwärmung erhöht die Temperatur des Chips und verursacht schließlich Schäden. Wenn Sie den Wärmefluss aus dem Chip erhöhen, können Sie ihn mehr (mehr Strom) erwärmen, ohne die Temperatur zu hoch zu erhöhen.

Eine weitere Option ist die parallele Verwendung von zwei L293D-Chips (H-Bridge-Piggybacking). Adafruit schlägt dies mit seinem motorischen Arduino-Schild vor, das L293D-Chips verwendet. Sie geben an, dass dies die derzeitige Kapazität verdoppeln wird. http://learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield/power-requirements

Andere H-Brücken, die Sie auschecken könnten, sind die L298 und DRV8801.

brnd4n
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Der Spannungsabfall im L293 kommt vom VCE eines Darlington-Paares, das abfallen wird, wenn das Gerät heißer wird. Dies bedeutet, dass bei Parallelschaltung jedes Gerät, das mit einem geringeren Spannungsabfall beginnt, den gesamten Strom stiehlt. Daher kann ich Adafruit nur zustimmen, wenn sie ihre Behauptung mit einigen ziemlich ernsthaften Tests untermauert haben.
TimWescott
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Was Brendan gesagt hat.

Es gibt jedoch einen Fehler, wenn Sie danach greifen möchten: Sobald Sie den tatsächlichen Blockierstrom für Ihre Situation ermittelt haben, aus dem Motorankerwiderstand, der Versorgungsspannung und dem satten Abfall von 1,4 V im L293, wenn Sie den Antrieb pulsieren lassen an den Motor, so dass der durchschnittliche Strom durch den L293 die Nennleistung von 600 mA oder weniger beträgt, dann sollte er nicht verbrennen.

Sie müssen auf die Schaltgeschwindigkeit achten und darauf, wo der Strom auf der Rückseite der PWM fließt, und all diese anderen lästigen Details, und wenn Ihr PWM-Generator im falschen Teil des Zyklus blockiert, werden die Dinge röstig, aber Das bedeutet nicht, dass es mit diesem Teil keinen Weg zum Erfolg gibt.

(Persönlich würde ich herausfinden, wie man mit oberflächenmontierten Teilen umgeht und den DRV8801 einbaut - er sieht weit überlegen aus. Oder wenn ich nie ein Höchstdrehmoment bei Höchstgeschwindigkeit erzeugen müsste und wenn Effizienz kein Problem wäre Ich habe gerade einen Widerstand in Reihe mit dem Motor geschaltet.

TimWescott
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brnd4n verdient Ihre Anerkennung, ich habe gerade seinen Beitrag bearbeitet , um ein fehlendes Wort zu beheben.
Ian
Guthaben geändert.
TimWescott