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Dualer Motorcontroller MC33926

Dualer Motorcontroller MC33926

Dieser Controller für zwei Motoren von Pololu basiert auf der H-Brücke MC33926 von Freescale. Die Spannungsversorgung kann zwischen 5 und 28 V betragen und kann für jeden seiner Motorausgänge bis zu 3 A bereitstellen (punktuell 5 A). Gesteuert wird der Controller über 3-5 V mit PWM bis 20 kHz. Er weist zahlreiche Sicherheitsfunktionen auf.
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Präsentation des dualen Motorcontrollers MC33926 von Pololu

Merkmale des dualen Motorcontrollers MC33926

Dieser Motorcontroller besitzt zwei H-Brücken MC33926 von Freescale. Daher können zwei Gleichstrommotoren mittlerer Größe unabhängig voneinander gesteuert werden, beispielsweise um die Differenzialräder eines kleinen, mobilen Roboters anzutreiben.

Der duale Motorcontroller MC33926 von Pololu sendet Stromdaten für jeden Motor in Form einer mit dem Ausgangsstrom proportionalen Analogspannung. Außerdem sind ein Über- und Unterspannungsschutz und ein Überhitzungsschutz vorhanden.

Durch den Einsatz von PWM (Pulse Width Modulation) mit Frequenzen bis 20 kHz entfallen Transistorgeräusche, die in den Ultraschallbereich verlegt werden.

Vorteile des dualen Motorcontrollers MC33926

Um den Verkabelungsaufwand bei der Motorsteuerung zu reduzieren, enthält der duale Motorcontroller MC33926 von Pololu sieben Slots für Jumper, mit denen bestimmte Eingänge des Controllers MC33926 direkt an VDD (oder an die Masse bei D1-Eingängen) angeschlossen werden können. Der Controller kann ohne eine große Zahl von externen Kabeln parametriert werden.

stelle für Kurzschlussbrücke auf dem Motorcontroller MC33926 von Pololu

Außerdem umfasst der duale Motorcontroller MC33926 von Pololu die Eingänge 'invert', 'slew' und 'enable', mit denen die beiden H-Brücken gleichzeitig konfiguriert werden können.

Anschlüsse des dualen Motorcontrollers MC33926

Der duale Motorcontroller MC33926 von Pololu weist eine Reihe von 25-Pin-Steckern auf, mit denen er an eine lötfreie Prototyping-Steckplatte (Breadboard) angeschlossen werden kann, sowie drei zweipolige Anschlüsse 3,5 mm für den Anschluss der Motoren.

Verbindungstechnik mit dem Motorcontroller MC33926 von Pololu

Einsatz des dualen Motorcontrollers MC33926

Verkabelung des dualen Motorcontrollers MC33926

Bei einer typischen Motorsteuerungskonfiguration sind 5 Ein-/Ausgangsleitungen für jeden Motor erforderlich: Die beiden Eingänge IN1 und IN2 für die Richtungssteuerung, einer der Deaktivierungseingänge, D1 oder D2, für die Geschwindigkeitssteuerung über PWM, der FB-Ausgang für das Stromverbrauchsfeedback des Motors und der Statusausgang SF zur Fehlererkennung auf dem Controller.

Die Zahl dieser Steuerungsleitungen kann auf zwei reduziert werden, wenn die PWM-Signale direkt auf die Eingangspole übertragen werden und die beiden Deaktivierungspole inaktiv bleiben.

In jedem Fall müssen die ungenutzten Pole angeschlossen sein (beispielsweise durch Einsatz der Jumper-Slots). Im typischen Anwendungsfall, bei dem PWM an D2 angelegt wird, muss D1 auf die untere Stufe gestellt werden, um zu vermeiden, dass die Motorsteuerung deaktiviert wird.

Der duale Motorcontroller MC33926 von Pololu

Die Ausgänge für Stromfeedback und Fehlererkennung sind optional. Es handelt sich um Open-Drain-Ausgänge, die zusammen verkabelt werden können, sofern unwichtig ist, welcher Motor einen potenziellen Fehler des Controllers verursacht.

Am EN-Pol wird der duale Motorcontroller deaktiviert und im Pull-down-Modus (Standardzustand) in einen niedrigen Verbrauchszustand versetzt. Bevor Sie Ihre Motoren damit steuern können, muss er deshalb auf Pull-up gesetzt werden.

Schaltplan für den dualen Motorcontroller MC33926

PINStandardzustandBeschreibung
VIN Pull-up Hauptstromversorgung 5 - 28 V. Normalerweise muss sie an das große VIN-Anschlusspad angelegt werden. Die kleinen VIN-Steckplätze eignen sich für die Spannungsübertragung auf den restlichen Stromkreis. Die Stromversorgung des Motorcontrollers mit einer Spannung unter 8 V reduziert die maximale Ausgangsspannung. Der Motorcontroller ist gegen Überspannung mit Spitzen bis 40 V geschützt.
GND Pull-down Masseanschluss für die Stromversorgung von Motoren und Steuerlogik.
OUT2 Pull-up Motorausgang gesteuert von IN2.
OUT1 Pull-up Motorausgang gesteuert von IN1.
VDD Pull-up Stromversorgung für die Steuerlogik mit 3-5 V. Sie wird nur verwendet, um SF auf Pull-up zu setzen, sowie zur Stromversorgung der Slots für Jumper. In den seltenen Fällen, wo diese Funktionen nicht verwendet werden, kann VDD offline bleiben.
IN2 Pull-up Der Eingang der Logiksteuerung von OUT2. Eine PWM-Spannung kann an diesen Eingang angelegt werden (meist wenn die beiden 'disable' Leitungen offline sind).
IN1 Pull-up Der Eingang der Logiksteuerung von OUT2. Eine PWM-Spannung kann an diesen Eingang angelegt werden (meist wenn die beiden 'disable' Leitungen offline sind).
PWM/D2 Pull-down Umgekehrter Sperreingang: Wenn D2 auf Pull-down gesetzt ist, sind OUT1 und OUT2 auf hohe Impedanz gesetzt. Ein PWM mit Tastverhältnis von 70 % ergibt ein Tastverhältnis von 70 % am Motorausgang.
PWM/D1 HIGH Sperreingang: Wenn D1 auf Pull-up gesetzt ist, sind OUT1 und OUT2 auf hohe Impedanz gesetzt. Ein PWM mit Tastverhältnis von 70 % ergibt ein Tastverhältnis von 30% am Motorausgang.
SF Pull-up Statusausgang: Eine Überspannung (Kurzschluss) oder eine Überhitzung setzen SF auf Pull-down. Dies ist ebenfalls der Fall, wenn einer der Sperr-Pins D1 oder D2 die Ausgänge sperrt. In den anderen Fällen wird dieser Ausgang auf schwache Weise auf Pull-up gesetzt, so dass die beiden SF Pins des Motorcontrollers an nur einem Ausgang miteinander verbunden werden können.
FB Pull-down FB ist ein Analogausgang, dessen Spannung sich proportional zur Motorspannung verhält (ca. 525 mV pro Ampere).
EN Pull-down Aktivierungseingang für beide Motorcontroller.
SLEW Pull-down Auswahl der Abtastfrequenz für beide Motorcontroller. Im Pull-down-Modus ist die Dauer des Pull-ups im Ausgang hoch (1,5 μs – 6 μs), im Pull-up-Modus hingegen wesentlich kürzer (0,2 μs – 1,45 μs). Dieser Pol muss für PWM-Frequenzen über 10 kHz auf Pull-up gesetzt werden.
INV Pull-down Ein umgekehrter oberer Logikwert IN1 und IN2 für die beiden Motorcontroller.

Elektrische Abbildung des dualen Motorcontrollers MC33926 von Pololu

Sicherheit und Überhitzungsschutz des dualen Motorcontrollers MC33926 von Pololu

Der Motorcontroller MC33926 umfasst einen Über- und Unterspannungs- sowie Überhitzungsschutz, die durch Versetzung von SF in den Pull-down-Modus signalisiert werden. Um SF wieder auf Pull-up zu setzen, muss der Status von D1, D2, EN oder VIN geändert werden.

Die H-Brücken MC33926 können mit 5 A-Strom betrieben werden, überhitzen jedoch unter diesen Bedingungen schnell. Wir empfehlen, die Stromstärke auf maximal 3 A zu begrenzen, um Überhitzungsprobleme zu vermeiden, und bei Bedarf einen Wärmeableiter zu verwenden.

Die H-Brücke MC33926 wurde so konzipiert, dass bei Erreichen der Grenztemperatur der Strom gesenkt wird. Ihre Motoren funktionieren mit niedrigerer Geschwindigkeit weiter.

Achtung, der Controller MC33926 wird so heiß, dass u.U. Verbrennungsgefahr besteht, noch bevor die Schutzmechanismen gegen Überhitzung wirksam werden. Dieses Produkt ist deshalb mit Vorsicht zu handhaben.

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