High-Power Motortreiber 18V15

Transkript

1 Datenblatt und Doku zu High-Power Motortreiber 18V15 Ohne Kühlkörper max. 15 Ampere und 18 (30) Volt möglich! Der neue Motortreiber vereinigt nicht nur winzige Maße (20x33mm) sondern auch kraftvolle Leistung. Ganze 15 Ampere (mit Kühlkörper 21A) leistet dieser Treiber und das sogar bei Spannungen zwischen 5,5 und 18 Volt (kurzzeitig 30 Volt)! Dadurch ist es ein echter Allround Motortreiber der sowohl kleine als auch schon mächtig große Motoren ansteuern kann. Dabei ist noch nichtmal ein Kühlkörper notwendig! Ein weiterer Vorteil ist die einfache Ansteuerung, bereits 3 Ports (1 PWM und 2 digitale Ports) reichen für die Ansteuerung aus. Übe rzwei weitere Ports lassen sich sogar Problemfälle wie Kurzschluß, Übertemperatur oder Unterspannung ermitteln. Also der ideale Motortreiber für alle Projekte wo es auf Platz, Gewicht oder/und Leistung an kommt. Also zum Beispiel für größere Roboter, Modellfahrzeuge, Ketterfahrzeuge, Flugmodelle. Natürlich können statt Motoren auch andere Lasten (z.b. Lampen) angeschlossen werden. Da die motorrichtung bei diesem Treiber über einen Port umgeschaltet wird, läßt sich der Motortreiber auch ideal als Wechselspannungsgenerator nutzen wenn man z.b. den PWM-Eingang auf 1 legt und den DIR-Eingang mit einer Frequenz belegt. Wir haben diesen Motortreiber beispielsweise für eine sogenannte Propellerclock genutzt und eien Spannung über Spulen zu übertragen. Die Möglichkeiten sind also vielfältig! Seite 1 von 10

2 Das Modul wird fertig aufgebaut geliefert, man muss sich nicht mit winzigen SMD Bauteilen beim Löten rumärgern. Lediglich die mitgelieferten Stiftleisten oder Schraubklemmen müssen bei Bedarf eingelötet werden. Seite 2 von 10

3 Die wichtigsten Features: geringste Größe: 20mm x 33mm geringen Gewicht da kein Kühlkörper notwendig, daher auch für Flugmodelle geeignet Eingangspannung (für Motor und Elektronik): 5,5 bis 18 Volt (kurzzeitig max. 30 Volt) treibt einen Motor in 2 Richtungen an (voll integrierte H-Brücke) Ausgangleistung (Kurzzeitig/Peak, wenige ms) 170 Ampere Ausgangleistung (Dauerbelastung) 15 Ampere (bei Raumtemperatur) Maximale PWM Frequenz: 40 khz Automatische Fehlererkennung Mosefet Widerstand nur 3,7 mohm Lokikspannung-Ausgang (VCC) 5 Volt (nur wenige ma) Inklusive Robotikhardware CD mit Beispielprogrammen und ausführlichem Datenblatt des Treibers Doku vom Seite 3 von 10

4 Die Anschlüsse Der Motortreiber wird als Fertigmodul geliefert. Der Anschluss erfolgt über Lötpunkte an die entweder Drähte direkt eingelötet werden oder aber die beiden mitgelieferte Stiftleiste eingelötet wird. Alternativ kann für die Versorgungsspannung und den Motor auch eine Schraubklemme eingelötet werden, auch diese gehört zum Lieferumfang. Lieferumfang Wie sie die Stiftleiste einlöten, ob oben oder unten bleibt ihnen überlassen. Wir haben den Motortreiber bei einem Projekt (Propellerclock) beispielsweise von unten mit der Stiftleiste bestückt und dann auf einer Experimentierplatine entsprechende Buchsen vorgesehen. So konnten wir den Motortreiber bequem einstecken (siehe Bild). Modulare Experimentierplatine (von Robotikhardware.de) nimmt Motorteiber auf Seite 4 von 10

5 Natürlich könnte man es auch so bestücken: Wenn man die Stiftleiste jedoch von unten einlötet hat man den Vorteil das man das Modul auch auf Steckboards verwenden kann Die Anschlüsse des Chips weichen etwas von den üblichen Motortreibern wie L298, L293 oder den Motorboards RN-VNH Dualmotor, RN-MiniHBridge ab. Es werden weniger Ports benötigt, da die Richtung durch einen einzigen port festgelegt wird. Die Ansteuerung ist aber genauso einfach, vielleicht sogar einfacher, dazu mehr auf der nächsten Seite. Controllerboards die eine Motorbuchse besitzen die sich an die RN-Definitionen (Empfehlungen des Roboternetzes.de) hält ( siehe unter ), können diesen Motortreiber dennoch beteiben, lediglich das Programm muss angepaßt werden. Sie brauchen nur das 10 polige Kabel entsprechend anzulöten. Nur die Motorspannung muss dann noch getrennt angelegt werden, z.b. über die Schraubklemme. Unter anderem verfügt RN- MiniControl oder RN-mega128Funk über eine solche Buchse. Aber auch das neue Modulsystem RN- Modular kann sehr gut genutzt werden um diesen Motortreiber aufzunehmen. Aber natürlich lassen sich auch andere Boards oder Controller entsprechend verdrahten. Bei RN- Control könnte man z.b. den OnBoard Motortreiber durch diese stärkeren Treiber ersetzen. Es gibt viele Möglichkeiten. Seite 5 von 10

6 Die Anschlußbelegung entsprechend der Beschriftung auf der Platine V+ Die maximale Eingangsspannung die zur Versorgung der Motoren und Elektronik genutzt wird. Sie sollte zwischen 5,5 bis 30 Volt liegen. Über den Pin PWM kann diese später runtergeregelt werden. GND Der Minuspol der Spannungsquelle OUTA und OUTB (Output) An diese Pin`s wird die Last bzw. der Motor angeschlossen. Über die Ports PWM und DIR erfolgt die Ansteuerung. 5V Eine Ausgangsspannnung von 5V. Darf aber nur mit wenigen ma belastet werden. Wir empfehlen diese nicht mit über 10 ma zu belasten PWM (Eingang) Über einen Port mit PWM-Signal (Pulsweitenmodulation) kann an diesem Pin die Ausgangsspannung von OUTA undoutb bestimmt werden. Also bei Motoren die Geschwindigkeit geregelt werden. Möchte man den Motor immer mit voller Motorspannung V+ betreiben, so reicht es wenn dieser Port dauerhaft auf High gelegt wird. DIR (Eingang) Diese Port bestimmt die Drehrichtung des Motors. Wird hier der Pegel von Low nach High gewechselt, so wechseln auch OUTA und OUTB ihren Pegel. Man sollte vor der Drehung möglichst das PWM-Signal auf 0 legen, da ein Drehungswechsel eines Motors bei hoher Geschwindigkeit dem Motor schaden könnte. Erfolgt dies trotzdem, so schaltet der Motortreiber automatisch bei Überlastung ab. Der Fehler wird dann über FF2 und FF1 signalisiert. Um den abgeschalteten Motor treiber wieder zu aktivieren muss nur der Pin RESET kurz auf LOW gelegt werden. RESET (Eingang) Der Motortreiber signalisiert automatisch Fehler wie Überlastung, Überhitzung, Kurzschluß und Unterspannung. In diesen Fällen schaltet er gewöhnlich aus und gibt über die Pins FF1 und FF2 den Fehlerstatus aus. Um ihn wieder zu aktivieren und den Fehlerstatus zurückzusetzen muss dieser Pins (RESET) kurz auf Low gezogen werden. Man sollte daher auch RESET mit einem normalen Port verbinden, damit das Controllerboard jederzeit dentreiber wieder aktivieren kann. Seite 6 von 10

7 FF1 und FF2 (Ausgänge) Der Motortreiber signalisiert automatisch fehler wie Überlastung, Überhitzung, Kurzschluß und Unterspannung. Diese beiden Ports zeigen den jeweiligen Status an. In der nachfolgenden Tabelle ersieht man die Bedeutung: FF1 FF2 Fehler Bedeutung Motor abgeschaltet? Fehlerstatus vorhanden bis RESET erfolgt Low Low Kein fehler nein nein Low High Kurzschluß ja ja High Low Übertemperatur / Überhitzung nein nein High High Unterspannung ja nein Achtung: Die beiden PiN s FF1 und FF2 können aber müssen nicht überwacht werden wenn kein Fehler erwartet wird. Geht man jedoch an die Leistungsgrenzen heran sollte man diese Signalleitungen überwachen damit beispielsweise keine Überhitzung erfolgt. Bedenken muss man auch, das bei Überhitzung der Motor nicht automatisch abgeschaltet wird. Dies müsste somit ihr Controllerboard tun wenn es den Fehler signalisiert bekommt, damit der Motortreiber nicht zerstört wird. Allerdings wird der Treiber erst bei wirklich hohen Strömen warm. Ströme die den beliebten L298 schon fast zum glühen bringen lassen diesen Motortreiber noch ganz kalt! Also hier noch einmal die wichtigen Signale zur Ansteuerung des Motortreibers in einer Tabelle: PWM (Eingang) DiR (Eingang) OUTA OUTB Funktion H L L H Vorwärts H H H L Rückwärts L egal L L Bremse Weitere Angaben zu dem Motortreiberchip entnehmen Sie bitte auch dem englischen Datenblatt zum Chip. Dieses befindet sich ebenfalls auf der Robotikhardware CD. Seite 7 von 10

8 Beispielprogramme Auf den nachfolgenden Seiten haben wir eine Beispielprogramme bereitgestellt, welche den Anschluß und die Programmierung des Motortreibers invverbindung mit mit einem Mega128 Controllerboard zeigt. Hier im Beispiel verwenden wir das Board RN-Mega128Modular auf einer RN- ModularBasis Platine. Natürlich lassen sich diese Bascom Beispiele leicht auch auf andere Boards und Controller übertragen. Die abgedruckten Beispiele als auch einige weitere sind natürlich auch auf der CD von Robotikhardware.de zu finden. Das Bild zeigt wie wie wir mit einer einfachen steckbaren Experimentierplatine (RN-Modular Lochraster) den Motortreiber einbinden. In unserem Beispiel haben wir dazu eine Buchsenleiste auf eine Experimentierplatine gelötet. So können wir das Modul bequem für Testzwecke einstecken und wieder herausnehmen. Die Anschlüsse haben wir durch einfache Drahtbrückenverbunden. Seite 8 von 10

9 Testprogramm: Motortreiber PowerMotorDriver 18v15.BAS Das Beispielprogramm schaltet den Motor ein und beschleunigt ihn langsam. Danach wird die Richtung gewechselt und das ganze wiederholt sich endlos. '################################################### ' PowerMotorDriver 18v15 ' für ' Controllerboard Board mit Mega128 für ' die Serie RN-Modular, dem modularen ' AVR Entwicklungssystem ' 'Aufgabe: ' Ansteuerung des Pololu Power Motor Driver 18v15 ' Ein Motor wird beschleunigt, Richtung gewechselt, Wiederholung : 'Autor: Frank 'Infos: oder robotikhardware.de '####################################################### $programmer = 12 'MCS USB (Zeile weglassen wenn anderer Programmer) ' RN-Mega128 übliche $regfile = "m128def.dat" ' Bei Mega 128 " $framesize = 64 $swstack = 64 $hwstack = 64 $crystal = 'Quarzfrequenz Config Pina.0 = Output Motorboard_richtung Alias Porta.0 Config Pina.1 = Output Motorboard_reset Alias Porta.1 Config Pine.4 = Output Motorboard_pwm Alias Porte.4 Config Timer3 = Pwm, Pwm = 10, Compare B Pwm = Clear Down, Prescale = 8 Dim P As Word Motorboard_reset = 1 Enable Timer3 Do For P = 1 To 1023 Pwm3b = P Toggle Led_rot Waitms 25 Next P Wait 2 Pwm3b = 0 Toggle Led_gruen Toggle Motorboard_richtung Loop Alle Beispielprogramme auf der CD von Robotikhardware.de. Seite 9 von 10

10 Hersteller des Motorboards:: Pololu, USA Bezugsquelle Germany sowie deutsche Übersetzung: Bei uns mit CD und Bascom Beispielprogrammen Aktuellen Link zu einer englischen Original-Dokumentation findet man im Shop von bei der jeweiligen Artikelbeschreibung! Hinweise zur beschränkten Haftung Das Modul ist nicht für Geräte geeignet die direkt oder indirekt medizinischen, gesundheitlichen oder anderen Zwecken, bei denen ein Ausfall / Fehler zu Schäden an Personden oder Sachwerten führen würde. Soll das Modul für einen solchen Fall eingesetzt werden, so ist der Kunde für den test und alle Zulassungen selbst verantwortlich. Robotikhardware.de übernimmt darfür keinerlei Haftung. Die Haftung beschränkt sich in allen Fällen auf den Austausch des fehlerhaften Moduls. Module die durch fehlerhaften Anschluß / Bedienung beschädigt wurden, können nicht ersetzt werden.das Modul ist nicht für den kommerziellen Einsatz gedacht, sondern vornehmlich für Ausbildung, Entwicklung, Experimente und Modellbau. Eine andere Anwendung erfolgt auf eigenes Risiko. Die von uns angegebenen Daten sind weitestgehend Herstellerangaben. Seite 10 von 10