ig-trix-express.de

[Gast]

Die in meinen Beiträgen vorkommende H-Bridge

Diese findet auch ohne Kondensator bei den Lokdecodern Anwendung.
Dieser Kondensator (< 1000µF) ist der hier öfters erwähnte Nachrüstkondensator für Lokdecoder.

Servus
Georg

[TE lebt]

Hallo Georg,

den Sinn dieser H-Bridge habe ich noch nicht ganz verstanden.
Bei einem Lok-Dcoder sehe ich das ein, da muss die Richtungsumker ja vom Decoder gemacht werden. Aber wenn ich analog, wenn auch mit PWM, fahre, dann kann ich das Umpolen der Spannung am Gleis auch mit einem einfachen Umschalter vornehmen.
Oder habe ich da was nicht begriffen?

Günther

[Gast]

Hallo Günther,

zum Umschalten der Polung würde ein Polwendeschalter reichen.Die H-Bridge dient aber auch noch zum Ein und Ausschalten des,ich nenne es mal, Verbrauchers.



Zum Anhang:
Hier ist das Prinzipschaltbild einer Akkuschrauberansteuerung.Der Linke Teil und das fehlende UKL macht natürlich ein Mikrocontroller.
Wir nehmen aber nun einen PWM Generator mit einer Periodendauer von 100ms.Diesen stellen wir mit den Poti auf 50 ms high und 50 ms low ein.Somit läuft der Motor mit halber Leistung.
Die Schutzlogig für unbeabsichtigtes Anlaufen bei Einschalten der Spannungsversorgung wird in diesem Beispiel ausser Acht gelassen !

R1 - R4 dienen als Strombegrenzung für die Basis/Emiterstrecken der Transistoren.
================================
Ausgangsstellung wie auf dem Bild mit S1 geöffnet.
- die Basisanschlüsse von T3 und T2 werden negativ
- T3 leitet und T2 sperrt
- somit haben wir am rechten Motoranschluss plus
Vom PWM kommt der Plusanteil
- die Basisanschlüsse von T1 und T4 werden positiv
- T1 sperrt und T4 leitet
- linke Motoranschluss wird negativ => Motor dreht
Vom PWM kommt der Minusanteil
- die Basisanschlüsse von T1 und T4 werden negativ
- T1 leitet und T4 sperrt
- linke Motoranschluss wird positiv => Motor steht
=====================================
Ausgangsstellung wie auf dem Bild mit S1 geschlossen.
(Motor dreht andere Richtung)
- die Basisanschlüsse von T3 und T2 werden positiv
- T3 sperrt und T2 leitet
- somit haben wir am rechten Motoranschluss negativ
Vom PWM kommt der Plusanteil
- die Basisanschlüsse von T1 und T4 werden positiv
- T1 sperrt und T4 leitet
- linke Motoranschluss wird negativ => Motor steht
Vom PWM kommt der Minusanteil
- die Basisanschlüsse von T1 und T4 werden negativ
- T1 leitet und T4 sperrt
- linke Motoranschluss wird positiv => Motor dreht
=====================================

Ganz grob gesagt:
H-Bridges dienen hauptsächlich zum fast Wärmeverlustfreien regeln der Verbraucherleistung in beide Richtungen.Hier bevorzugt Motoren.

siehe auch den PWM Thread.

Servus
Georg

[Ralf]

Hallo Georg, hallo Günther,

Georg schrieb

Original von GDL

...

zum Umschalten der Polung würde ein Polwendeschalter reichen.Die H-Bridge dient aber auch noch zum Ein und Ausschalten des,ich nenne es mal, Verbrauchers.

...

Ganz grob gesagt:
H-Bridges dienen hauptsächlich zum fast Wärmeverlustfreien regeln der Verbraucherleistung in beide Richtungen.Hier bevorzugt Motoren.

siehe auch den PWM Thread.

...

aber was wesentlich anderes macht der 2N3055 in der Schaltung im PWN Thread an sich auch nicht. Bei der Brücke hat man zwei Transistoren (in jeder Richtung) die den Strom durchschalten, ansonsten den einen. Den Wechsel der Polung könnte man mit einem Relais hinkriegen. Ich denke, die Möglichkeit darauf (auf das Relais und die damit verbundenen Nachteile) verzichten zu können, macht diese Schaltung eigentlich erst interessant (sprich billiger, schneller, zuverlässiger), vor allem, wenn man sie "vollelektronisch" (z.B. mit einem Microcontroller) nutzen will. Es ist auch ganz einfach "eleganter"

Grüße
Ralf

[Gast]

Hi,

stimmt. Nur gibt es H-Bridges bereits in Integrierter Bauweise (IC) die 1,5 auf 1 cm Fläche und 5 mm Stärke haben und bereits 2 Ampere gekühlt(Lötfläche da SMD) aushalten.
Die PWM Schaltung ist eine gehende Schaltung, da die Bauteile Dimensioniert sind.
Die anderen Schaltbilder sind Prinzipschaltbilder. Das heist, die Bauteiledimensionierung muss noch vorgenommen werden. Ausser man verwendet IC's.

An dieser Stelle :
Ich finde es ganz klasse, hier Mitglieder gefunden zu haben, die sich mit der Materie Elektrik/Elektronik auseinandersetzen.
Tut auch mir gut, dass ich wie in anderen Foren, hier nicht als Alleinunterhalter auftreten darf.(Ausnahme die Modellbahn-Community)



Servus
Georg

[Ralf]

Klar, die ICs machen einem da das Leben einfacher, nur war das oben geschriebene auch eher wegen des Prinzips gedacht, weil ich noch was zur Antwort auf Günthers Frage beitragen wollte. Aber a propos ICs: es ist zwar Jahre her, daß ich mit dem Zeug rumgemacht habe, aber wenn ich mich recht erinnere, gab es da auch welche, in denen die Ansteuerung schon integriert war. Nett wäre natürlich noch eine Strombegrenzung oder sowas wie eine Überstromabschaltung. Was mich bis jetzt etwas stört ist nämlich die Schmelzsicherung. Bei einer Anlage gibt es doch schnell mal einen Kurzen und da sind die Dinger doch ziemlich unpraktisch.

Grüße
Ralf

[peterpff]

Hallo
kleine Anmerkung zu der Dargestellten Schaltung.
Die Transistoren in Emitterschaltung zu betreiben und dann mit einem gemeisamen Signal anzusteuern führt immer zu sogenannten Shoot-Through. D.h. je nachdem wie steilflankig (bzw. wie flau) das Ansteuersignal ist, sind beide Transistoren einer Seite für kurze Zeit leitend und machen einen Kurzschuß. Wenn dann noch ein großen Kondensator als Energiereservoir vorhanden ist, kann das zum Tot der Transistoren führen. Besser ist es die Transistoren als Emitterfolger zu betreiben. Alternativ gibt es wie bereits erwähnt fertige ICs (z.B. LMD18200 kann 3A).

Gruß Peter

[Gast]

Hi,


Dein Hinweis ist in Ordnung.
Hier ging es um das Grundprinzip. Eine Hbridge im "rauhen Betrieb" wird mit 4 bzw. 2 Ansteuerleitungen betrieben.
Wenn eine extern aufgebaute Hbridge mit "BU" Typen bzw. Mosfet und Rechteckspannung mit schnellansteigender Flankenzeit betrieben wird passiert auch nichts.
Wichtig ist dann, das die Schaltzeit des Transistors schnell durchfahren wird.

Emitterfolger hat den Nachteil, dass bei niedrigerer BE Spannung als Vplus am Transistor der Spannungsabfall größer ist.
Unsere Richtfunkantennenantriebe gehen alle mit externer H-Bridge mit gemeinsamer Ansteuerung mittels BU Transistortypen bis 15 Ampere.Bei einer sauberen Rechteckansteuerung fällt die Ptot Schaltzeit nicht in's Gewicht.

Anhang
H-Bridge wie sie TTtronics verwendet.
Q1 bis Q4 müssen Schalttransistoren sein !



Servus
Georg