Elektrischer Methode des 'Power Controller'

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Arnoud-Whizzbizz
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Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 16 Apr 2021, 16:27

Ich suche nach weiteren technischen Informationen zu den verschiedenen roten ft 'Power Controllern'. Ich kann nur sehr wenige elektronische Spezifikationen oder Schaltpläne finden und mich fragen, ob sie die Ausgangsspannung mit Impulsbreite ansteuern oder einfach die Spannung regulieren.

Ich habe selbst keine, kann sie also nicht öffnen oder an das Oszilloskop hängen. Es gibt einen einfachen Umschalter für die Drehrichtung. Steuert der Ausgang einen Motor von einer H-Brücke?

Vielen Dank, wenn Sie weitere Informationen dazu haben. Ich spiele selbst mit einer Schaltung mit PWM-Modulation der Ausgangsspannung, um das Drehmoment des Motors aufrechtzuerhalten. Dies funktioniert hervorragend und erfordert weniger Teile als eine H-Brücke unter Beibehaltung des Drehmoments.

Arnoud van Delden

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fishfriend
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von fishfriend » 16 Apr 2021, 20:20

Hallo...
Ich hatte mich mal damit eingehender beschäftigt.
Die Schaltung ist genial. Ich habe bisher nur einmal diese Schaltung in einem Datenblatt gesehen.
Beim ersten mal dachti ich das es falsch angeschlossen ist.
Es ist PWM aber nicht mit 2 NE555 (oder 1x NE556) wie sonst so oft dargestellt wird.
Nur im Datenblatt von Philips war es (damals) drin:
pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/philips/SE567N.pdf
Seite 415 unten rechts.
Zwei Pinne (!) vom IC, ohne Versorgung, Masse...

Dahinter dann der normale Motortreiber IC.
Ich gebe zu ich habe öfter innerlich gelacht, wenn ich die Schaltungen von anderen mit 2xNE555 und Hühnerfutter gesehen habe.
Hut ab vor Knobloch...
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

Edit: Ja dahinter ist ein Umschalter
ft Riesenräder PDF: ftcommunity.de/knowhow/bauanleitungen
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Arnoud-Whizzbizz
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 16 Apr 2021, 22:18

Wunderbar! Haha, ein PLL / Ton-Decoder als Impulsgeber. Wie genau es ohne Stromversorgung funktioniert, ist mir noch nicht ganz klar. Ich habe, denke ich, noch einen solchen Chip (muss ein bisschen suchen, verwendung war einmal als Tondecoder). Also werde experimentieren.

Meine eigene "Lösung" wäre in der Tat ein NE555 (oder sogar ein vollständig verwendeter NE556). Glücklicherweise werden auch denn nicht viele zusätzliche Teile benötigt.

Danke für die Erklärung!

Arnoud-Whizzbizz
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 24 Apr 2021, 20:52

Hallo...

Noch ein bisschen mehr über diesen Hut von Knobloch... :?:

Ein Impulsgeber ohne Versorgungsspannung ist natürlich sehr okkult. Daher habe ich der Schaltplan getestet und ich denke, dass einige Kommentare in den Philips-Datenblättern weggelassen wurden, die in den Datenblättern des NE567 von Texas Instruments erläutert werden. Das heißt, dass die "Design Requirements" für alle Beispiele gelten. Sie schreiben (verständlicherweise) Vcc an Pin 4 und GND an Pin 7 vor!

Dadurch entspricht das mit dem NE567 gezeigte Diagramm fast dem einfachsten PWM-Generator, den Sie auch mit einem (1!) NE555 erstellen können. Und verwendet auch genauso viele Teile. Tatsächlich ist es genau die Schaltung, die ich kürzlich für eine ft-Motorsteuerung verwendet habe. Es ist zwar auch mit zwei NE555 oder einem NE556 möglich, aber ich würde nicht wirklich wissen, was der Vorteil davon ist. (Lass mich das auch überprüfen, haha)

PWM-NE555.jpg
PWM-NE555.jpg (13.79 KiB) 3269 mal betrachtet

Haben Sie sich die Platine des 'Power Controller' von ft wirklich genau angesehen? Vielleicht ist es eine doppelseitige Platine? Mein Punkt ist, dass auf jeden Fall nur eine Versorgungsspannung angelegt werden muss. Wenn das im Power Controller von fischertechnik wirklich nicht nötig ist, sage ich, dass der Wardenclyffe Tower von Nikolai Tesla endlich funktioniert und ich nehme meinen Hut vor ihm ab! :lol:

Grüß, Arnoud van Delden

PWM-NE576.jpg
PWM-NE576.jpg (158.92 KiB) 3269 mal betrachtet

Karl
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Karl » 24 Apr 2021, 21:11

Hallo,
ich habe den Fischertechnik-Power-Controller nicht.
Wird bei dem tatsächlich die Pulsweite geändert oder die Frequenz mit festem Puls-Pausen-Verhältnis ?
Habe um 1975 einig Schaltungen für meine Modellbahn gebaut. Einmal in konventioneller Technik mit
Pulsweitenänderung und fester Frequenz (PWM) und die andere mit festen Pulsverhältnissen und variabler Frequenz
(IFS - Impuls-Frequenz-Steuerung). Amplitude der Spannung in beiden Fällen konstant gleich.
In beiden Fällen immer dazu mit Impulsfrequenz und Pulsweite experimentiert, mit Amplituden natürlich auch.
Konnte mit letzterer - IFS - meine N-Loks so langsam ansteuern, die fuhr tatsächlich 1mm in einer Minute.
Dem langsamen relativ gleichmäßigen Drehen des 5poligen Ankers des N-Motörchen der Roco-Lok zuzusehen
war eine wahre Freude.
An ICs habe ich damals überhaupt nicht gedacht, waren meist auch noch relativ teuer.
Die Bücher dazu habe ich noch !
Nachtrag: Die Bücher sind drei Bände von..., Winfried Knobloch.
Zuletzt geändert von Karl am 24 Apr 2021, 21:34, insgesamt 1-mal geändert.

Arnoud-Whizzbizz
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 24 Apr 2021, 21:32

Hallo Karl,

Ich habe diesen Power Controller auch nicht und vermutete, dass er tatsächlich die Spannung / Amplitude reguliert. Zum Glück ist das nicht der Fall! Es ist PWM unter Beibehaltung des Drehmoments Ihrer (normalen Gleichstrom-)Motoren.

Wenn Sie hierfür noch keinen Pi oder Arduino verwenden (z. B. zur Steuerung einer H-Brücke), ist die Lösung mit einem NE555 sehr verbreitet. Daher wird im Power Controller ein NE567 (hauptsächlich Tondecoder) verwendet. Scheint genau das gleiche weit verbreitete Schema zu haben, das üblicherweise für den NE555 verwendet wird.

Herzliche Grüße, Arnoud

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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Karl » 24 Apr 2021, 21:42

Hallo,
es ist schon ein Unterschied bei den Steuerungen.
Bei der PWM wird der Anker immer entsprechend zeitlich mit konstanter Amlitude eingeschaltet,
gleich in welcher Stellung die Ankerpole zu den Statorpolen stehen. Je länger die Impulse,
schnell kommt es zu einem "Überspringen" des Ankers gegenüber den Stator-Polen.
Bei der frequwnzmäßigen Ansteuerung mit kurzen Impulsen bekommt der Anker immer wieder,
auch in den Zwischenstellungen, kurze Impulse mit konstanter Amplitude.
Macht sich bei kleinen Ankermassen schon sehr gut bemerkbar
Soweit ich weiß beinhaltet der NE567 einen variablen Oszillator, der NE555 nicht.
Deshalb fast immer zwei NE555 oder einen NE556. Einer gibt den festen Takt vor und
der andere, durch ersteren getriggert, die Pulszeit.

Nachtrag: Minimalbeschaltung des NE567 ohne Leistungsstufe. R kann variabel sein.
"C" auch, wird nur bei höheren Kapazitäten problematischer.
Also C = fest und R-Bereich entsprechnd einrichten.
Rechteck- und Dreieckspannungs- Entnahme möglich.
http://www.qrp4u.de/docs/de/sidetone/index.htm

Arnoud-Whizzbizz
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 24 Apr 2021, 22:50

Danke, Karl.

Ich glaube nicht, dass ich bei der Anordnung meines Testaufbaus einen Frequenzunterschied auf meinem Oszilloskop festgestellt habe (leider habe ich ihn bereits wieder abgenommen). Das Datenblatt gibt auch an, dass es sich um eine Regelung der Arbeitszyklusregelung handelt:
Schermafbeelding 2021-04-24 om 22.41.32.png
Schermafbeelding 2021-04-24 om 22.41.32.png (17.48 KiB) 3213 mal betrachtet
Also ich denke vergleichbar mit 1 NE555. Wobei der duty-cycle der Welle mit der gleichen Frequenz variiert wird.

Obwohl ich mir vorstellen kann, dass das 'Ankersprungproblem' nicht groß ist, wenn das Grundfrequenz der Welle groß genug ist? Aber vielleicht ein guter Grund, von nun an mit einem NE556 zu bauen....?

Herzliche Grüße, Arnoud

Karl
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Karl » 24 Apr 2021, 23:26

Hallo Arnoud,
bin nur auf die Beschreibungen angewiesen. Habe zwar Oszilloskope aber leider
keinen NE567. Würde die Schaltung deines letzten Beitrages auch mal gerne
selbst ausprobieren.
Neugierig bin ich aber trotzdem, mal schauen.

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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von fishfriend » 25 Apr 2021, 12:59

Hallo...
Denkt dran: "Es ist Spielzeug". Sooo kompliziert ist das nicht.
Die Frequenz bleibt gleich. Einige Messinstrumente haben auch Anzeigen in % der PWM.
Da kann man das ganz gut sehen.

Ich denke, dass es um den Preis geht. Damals hat man meist zwei NE555 genommen ( :-) ich muss immer noch lachen...), da ist ein NE567 billiger. Auch beim Bestücken. Zudem noch weniger Rs und Cs.
Ist schon länger her, das ich damit experimentiert habe. Hat mir aber viel gebracht.
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 25 Apr 2021, 13:23

Haha, was du sagst ist wahr, aber das bedeutet nicht, dass ich für mein eigenes Verständnis etwas tiefer graben möchte. Spielen UND lernen, richtig? :D

Vielleicht baue ich es wieder auf und messe es besser, aber ich vermute, dass die Frequenz für alle diese Schaltungen tatsächlich gleich bleibt.

Was die EMF-Rückkopplung und die Kompensation des Motorinnenwiderstands betrifft, wäre dies meiner Meinung ein Overkill zur Erhaltung der Drehmoment. Eine einfache PWM mit fester Frequenz scheint für die Steuerung von fischertechnik-Motoren in der Tat in Ordnung zu sein.

Aber ich weiß nicht, ob ein NE567 billiger ist als ein (1) NE555. Vielleicht etwas teurer als ein NE556 damals. Das könnte sein, dass die 2x NE555- oder NE556-Lösung ja auch ein paar Teile mehr kostet.

Wissen Sie, welche R- und C-Werte mit dem NE567 im 'Power Controller' verwendet werden und welche Frequenz PWM?

Mit freundlichen Grüßen, Arnoud

Karl
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Karl » 25 Apr 2021, 14:22

Hallo Arnoud,
da hat der Stefan Falk irgendwann in früherer Zeit die rote Schachtel aufgemacht.
Sollten einige Bauteile erkennbar sein.
https://ftcommunity.de/bilderpool/baste ... wer/48244/

Arnoud-Whizzbizz
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Re: Elektrischer Methode des 'Power Controller'

Beitrag von Arnoud-Whizzbizz » 25 Apr 2021, 14:53

Vielen Dank! Ich habe mir diese Bilder angesehen.

Pin 4 und 7 (vcc und gnd) sind tatsächlich von unten verbunden, wie ich es sehe. Scheint über 1k (Mindestwert laut Datenblatt) zum Potentiometer zu gehen (wahrscheinlich 100k?, Nicht sichtbar). C sieht aus wie 220nf?

Die Frequenzformel sollte für Modelle mit 50% duty-cycle 1 / (1,1 * (R * C)) sein. Aber ich sehe noch nicht genau, wie die Konstruktion mit dem 100k Potentiometer hier funktioniert (R-Wert für die Formel). Mit 1k und 220nf komme ich auf 4kHz, aber das scheint sehr hoch zu sein? Unter der Annahme eines Nettobeitrags von 50k komme ich zu den plausibleren 80~100 Hz....?

Gut genug, und vielleicht kann in Zukunft jemand so etwas an das Oszilloskop hängen und es besser messen. :?:

Byebye, Arnoud

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