Arduino und Transistor?
Hallo,
ich möchte gerne einen Motor mit einem Arduino steuern und habe mich dafür entschieden, einen Transistor dafür zu nutzen.
Ich habe also zwei unterschiedliche Stromversorgungen, einmal USB für den Arduino und den Motor mit einem Universalnetzteil. Der Motor hat eine Spannung von 3 Volt und zieht 100 Ampere. Das ist soweit kein Problem, da kann ich das Netzteil ja drauf einstellen.
Jetzt brauche ich nur noch einen Transistor und stelle mir nun die Frage, welchen ich dafür nehme. Ich habe den hier gefunden und habe gesehen, dass der eine Kollektor-Emitter Spannung von 45 Volt hat. Was sagt diese Spannung aus? Ist das nur das maximale? Kann ich den nutzen, oder bräuchte ich da einen anderen?
Ich kenne mich mit Elektrotechnik leider noch nicht gut aus und hoffe, dass mir einer diese wahrscheinlich leichte Frage beantworten kann. Das würde mir sehr weiterhelfen.
Vielen Dank im Voraus.
Der Motor hat eine Spannung von 3 Volt und zieht 100 Ampere
300A, das ist unwahrscheinlich! Prüfe die Angaben!
evtl. 100mA, denn Leistung ist P = U*I = 3V*300A = 300W !!!
Ich meinte natürlich 100 mA. Da habe ich mich wohl verschrieben.
3 Antworten
Da würde ich eher einen L293D benutzen:
https://starthardware.org/motorsteuerung-mit-einem-h-bridge-ic/
sonst geht dir der Transistor (Aufgrund von Unkenntnis) kaputt. Denn Folgendes ist unbedingt zu beachten:
- Schalten (EIN/AUS) oder Regeln (Verlustleistung unbedingt beachten!)
- Schutzdiode erforderlich, sonst killt dir die Motor-Induktionsspannung den Transistor
- Verlustleistung in Watt ? (... Motor im Leerlauf P=U*I=3V*0,1A=0,3Watt) bei Belastung zieht er garantiert viel mehr Strom. Wie hoch ist der max. Strom bei Belastung?
- Motoranlaufstrom ist vielleicht das 10-fache des Nennstrom !
- Verlustleistung mit PWM reduzieren? https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0401111.htm
- u.v.m.
Da musst du dich noch deutlich besser Einlesen, oder fertige Bausteine benutzen.
Viel Erfolg!
Hier gibt es gleich 2 Stück inklusive kompletter Platine (5,25€ + Porto):
Tipp: Man benutzt IC-Sockel, wenn mal einer "abraucht", ist der Austausch des IC viel einfacher, da gesteckt.
https://www.reichelt.de/arduino-motorsteuerung-l293d-ard-shd-l293d-p282640.html
Natürlich gibt es sie auch einzeln:
https://www.reichelt.de/push-pull-ttl-logik-4-kanal-treiber-0-6-aout-dip-16-l-293-d-p9661.html
auch IC-Sockel
https://www.reichelt.de/ic-sockel-16-polig-superflach-gedreht-vergold--gs-16p-p8209.html
PS:
Zwei Alternativen auch für 2 DC-Motoren geeignet
(bis 2 A, mit Anleitungen: Siehe Datenblätter )
https://www.reichelt.de/entwicklerboards-motodriver2-l298n-debo-motodriver2-p202829.html
(bis 1,2A, mit Anleitungen: Siehe Datenblätter )
Viel Erfolg!
Kann ich da trotzdem meinen 3 Volt Motor mit betreiben? Ich habe gesehen, dass der l293d Motoren erst ab 4,5 Volt betreibt.
Eine H-Brücke (um einen Motor programmierbar in zwei Richtungen laufen zulassen) hat immer eine Sättigungsspannung. Auch ein Transistor hat eine Sättigungsspannung (U CE sat).
Das ist die Spannung die zwischen Kollektor (C) und Emitter (E) abfällt, obwohl der Transistor voll durchgeschaltet ist.
Diese Spannung ist abhängig vom Strom, und liegt bei NPN bzw. PNP Transistoren zwischen 0,3....0,9V. Bei einer H-Brücke ist diese Spannung noch etwas größer 0,8... 1,4V, auch bei der H-Brücke ist es abhängig vom momentanen Strom.
Je größer der Strom, desto größer ist diese Sättigungsspannung (U CE sat).
Das ist bei allen Halbleitern so, es sind halt keine Schalter oder Relais, sondern Halbleiter.
Auch dein 3V Motor, wird bestimmt mit 2,5V oder auch 4V funktionieren.
Fazit:
Du solltest die H-Brücke mit 5V betreiben, damit der Motor mindestens seine ca. 3V sicher bekommt. Ich würde sagen, 5V Betriebsspannung mit 3V Motor und L293D sind ok. Wenn dein Motor sehr empfindlich ist und zu hoch dreht, dann kannst du einfach 2 Dioden (1N4007) Antiparallel in die Plusleitung des Motors schalten, die reduzieren dann die Spannung am Motor um ca. weitere 0,8 V.
Es ist halt schwierig, komfortable Elektronik (DC-Motor Rechts-/Linkslauf) mit derartigen kleinen Spannung <=3V zu bauen. Mit 5V oder 9V ist es viel einfacher. Du hast doch sowieso ein Netzteil, warum dann diese winzige "problematische Spannung 3V", benutze 5V, fertig.
Viel Erfolg!
Dankeschön! Beim L293D muss ich also nichts weiter beachten?
Die Kollektor Emitterspannung ist nur die maximale Spannung die er aushält darunter gehts schon.
Für diese Transistor brauchst du aber zwischen Basis und Arduino einen Widerstand, etwa 1k.
Mit einem Mosfet würde dieser Widerstand entfallen.
Nur als Anmerkung hier gehts noch, aber ich würde den Transistor immer etwa überdimensionieren. Also statt dem Teil das 100mA verkraftet würde ich einen mit mindestens 200mA wählen.
Nicht zu vergessen benötigen Motoren einen wesentlichen höheren Anlaufstrom als sie während des Betriebs, insbesondere unter geringer Last, ziehen.
Stimmt natürlich auch, aber auch der Transistor schafft kurzzeitig einen höheren Strom.
Ist das egal, wie stark man einen Transistor/Mosfet überdimensioniert? Also geht theoretisch auch ein 1 Ampere Transistor/Mosfet oder ein 50 Ampere Transistor/Mosfet?
Zu beidem ja.
Allerdings wird die Ansteuerung schwieriger bei zu großen Transistoren kann der Arduino nicht mehr genug Basisstrom liefern, bei zu großen Mosfets kann er nicht genug Gatespannung liefern.
1A Transistoren haben zum Teil nur noch Stromverstärkungen von 10. Das bedeutet damt da 1A drüber geht müsste der Arduino 100mA in die Basis einspeisen was er nicht schaft. Hier gibts dann spezielle Darlingtontransistoren.
Das sind keine 100A, sondern 100mA, ein bedeutender Unterschied.
Der Transistor kann bis 45V vertragen, wäre also für diesen Einsatz geeignet.
Und ist das hier der richtige?