Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

N20 DC-Motor mit H-Bridge und PWM-Ansteuerung -> EMF Problem (Elektronik)

verfasst von Demolux(R), 29.11.2022, 16:28 Uhr
(editiert von Demolux am 29.11.2022 um 17:05)

Guten Tag Elko-Forum Community,

seit Jahr(zehnt?)en immer wieder Mitleser, nun mit aktivem Problem, bei dem wir uns in der Uni den Kopf zerbrechen... .

Schaltplan angehängt.

Kurz und knackig:
- Mit einem N20 DC Getriebemotor wird ein kleiner Linearantrieb realisiert (ca. 10 mm Hub).
- Angesteuert wird er über einen A4950t (Full-Bridge DMOS PWM Motor Driver): https://www.allegromicro.com/~/media/Files/Datasheets/A4950-Datasheet.ashx
- Die eigentliche SMD-Steuerung wird mit einem ATtiny85 realisiert. Sie sitzt direkt neben dem Motor, die Anschlusskabel zum Motor sind ca. 2 cm lang.
- Insg. 4 Eingänge: GND, 5V Logikspannung, 24V Betriebsspannung und ein Steuerungssignal (High/Low)
- PWM-Steurung dient primär der Möglichkeit, den 12V Motor an 24V (oder anderen Spannungen) zu betreiben, sowie ihn kurzzeitig mit Überspannung zu betreiben (z. B. 18V)

Verhalten:
- Erstmaliges Anschalten oder Steuersignal auf HIGH -> Linearantrieb bewegt sich zum Endstop CUT.
- Endstop CUT erreicht oder Zeitlimit überschritten, Linearantrieb bewegt sich zum Endstop HOME.
- Endstop HOME erreicht, wartet auf neues Steuersignal HIGH.

Problembeschreibung:
Verhalten der Steuerung, erkennbar an den Motorbewegungen, ab einer Betriebsspannung von ca. 13,5 Volt unbestimmt (scheint ab ca. 20V den Motor dauerhaft an und auszuschalten, abwechselnd mit ca. 0,5 Hz. Zwischen ca. 13,5V und 20V funktioniert es sporadisch und hängt sich dann irgendwann mit dem 0,5Hz Fehlerbild auf. Unter 13,5 V Verhalten wie erwartet. Die Leitungslänge (getestet mit den notwendigen 2cm und 100cm) hat keinen nennenswerten Einfluss.

Vermutung:
EMF vom Motor stören die Schaltung, da die Steuerung ohne Motor zuverlässig funktioniert.

Lösung(sversuche):
100nF zwischen Motorpole -> Problem verlagert sich, Verhalten bereits ab ca. 11 Volt unbestimmt, ähnliches Fehlerbild nur mit kaum noch sichtbarer Motorbewegung
12 Volt Betrieb -> Funktioniert - aber wie zuverlässig? Außerdem können wir den Motor dann nicht mehr so flexibel ansteuern hinsichtlich der Spannung.

Ideen? Was haben wir übersehen? Optimierungsvorschläge am Schaltplan? Danke schonmal im Voraus.... das Problem plagt und schon seit Jahren. Bei der bisherigen THT-Steuerung haben wir den Motor einfach ganz weit weg gesetzt, mit ca. 70cm Anschlusskabel. Das klappte zuverlässig, allerdings wurde da z. B. auch ein anderer Motortreiber verwendet. Die Probleme waren sonst aber dieselben. Nun ist das aber keine Option mehr... .



Gesamter Thread:

N20 DC-Motor mit H-Bridge und PWM-Ansteuerung -> EMF Problem - Demolux(R), 29.11.2022, 16:28