PWM-Steuerung im Selbstbau

Der Selbstbau eines PWM-Kontrollers ist keine triviale Sache. Die nötigen Komponeten sind zwar im Handel erhältlich, Schaltungen von modernen Kontrollern aber kaum, denn die Hersteller hüten natürlich ihre Geheimnisse. Einige Anbieter von Bausätzen konnte ich ausfindig machen, leider ist nichts Brauchbares dabei. Die Projekte im Internet kommen grösstenteils aus der Robotik-Szene und genügen unseren Anforderungen bezüglich Sicherheit und Strombelastbarkeit nicht. Bei dieser etwas entmutigenden Ausgangslage entschied ich mich, meinen ersten Kontroller fertig zu kaufen.

H-Brücke

Vier-Quadranten-Kontroller

Wenn Sie Elektroniker oder wenigstens versierter Löter sind, tut sich hier ein weites Feld für Ihre Eigenaktivitäten auf. Ich gebe Ihnen gern meine Linkliste weiter, die ich bei meiner Internet-Recherche zusammengekratzt habe, als ich nach H-Brücken-Schaltungen oder auch VierQudrant-Kontrollern suchte. Die H-Brücke ist eine Vollbrücke, sie steuert den Fahrmotor in beide Drehrichtungen und erlaubt Rekuperation. Ein Umpolschalter mit all seinen Problemen ist dann nicht nötig.

Die H-Brücken-Schaltung selber ist leicht zu verstehen und aufzubauen, die Schwierigkeiten sitzen in den Details drumherum: Ansteuerung und Überstromschutz sind dabei die grössten Herausforderungen. Die Schaltungen sind schwer zu dimensionieren, weil eine Motorsteuerung ein extrem dynamisches und von vielen äusseren Gegebenheiten abhängiges Wesen ist. Viel Erfahrung ist nötig und viel Mut, Rückschläge in Kauf zu nehmen. Der MOSFET ist jetzt gut zehn Jahre alt. Bei den Firmen hat sich inzwischen viel Know-How angesammelt, das uns nicht zur Verfügung steht. Die Ansteuerung und Kontrolle der Brückenschaltung kann analog, mit einem H-Brücken-IC oder mit einem Mikrokontroller erfolgen, für alle drei Wege gibt es Beispiele.

Allgmeines, Theorie, Tutorials


4QD: technische Seiten	dieser englische Anbieter von Kontrollern pflegt eine technische Seite mit hunderten von Schaltungen und viel Theorie, unter anderem auch zu unserem Thema; die Probleme des Kontrollerbaus sind sehr ausführlich besprochen und mit Beispielen dokumentiert, einige nicht mehr produzierte Kontroller werden mit ihren Schaltungen gezeigt und besprochen; die Schaltungen sind confidential, dürfen aber wohl für den privaten Gebrauch genutzt werden; Teile der Seite sind members only, also registrierungpflichtig; das Ganze ist gewachsen und vielleicht etwas chaotisch, man muss sich also einlesen, gute Englischkenntnisse nötig - sehr empfohlen!
Wikipedia	gut verständlicher Artikel mit vielen Links
Wikipedia	gute und ausführliche Darstellung, stellenweise sehr theoretisch

Seiten aus der Robotik-Szene

In der Robotk-Szene werden eher kleine Motoren verwendet, die nur geringe Ströme ziehen. In vielen Fällen genügt es dann, zur Motorsteuerung ein MOSFET-ICs oder eines der vielen H-Brücken-ICs einzusetzen. Die PWM-Ansteuerung erfolgt fast immer mit Mikroprozessoren, ohne die in der Robotik ja nichts geht. Unter den Robotikern gibt es aber auch schwere Burschen, die Lastwagen, Geländefahrzeuge und Panzer mit bis zu 100kg Gewicht bauen.

Bausätze


KITRUS DIY-Electronic Distributor Europa	chinesischer Anbieter von Bausätzen, KIT 166: 32V/5A, £24.-

Bausätze für Motor-Steuerungen

	elv: Motorsteller-Bausatz DE	1-Quadrant-Motorsteller für Bürstenmotoren, 25V/10A, kein Rückwärtslauf, der Link führt direkt zum Bausatz
	Carls Electronics USA	Spezialist für Bausätze, auch einfache Controller erhältlich
	Intersteam DE	Pläne, Bausätze, Gussteile für Modelle 5 und 7¼ Zoll, Dampf und Diesel, Switcher, Seite wirkt ungepflegt
	Baumann GartenBahn DE	schönes Feldbahn-Programm: Diesellok und Wagen, Fertigmodelle 7¼ Zoll
	Roll Models Inc USA	grosses Programm für 7¼ Zoll, Dampf und Diesel
	Plum Cove Studios USA	Bausätze und Einzelteile für 7¼ Zoll-Feldbahn
	Railroad Supply Corp USA	Dampf- und DieselLoks 7¼ Zoll, sowie Gussteile, Normalspur (1:8)
	Mountain Car Company USA	7¼ Zoll-Material (1:8) nach amerik Vorbild, hydrostatischer Antrieb
	Dampfbahn Bondzio DE	5 & 7¼ Zoll Rollmaterial und Controller
	Ride on Railways Ltd GB	Ausrüster für Mitfahrbahnen Stil Feldbahn 5 Zoll, technisch sehr interessante Seite, viele techn Details

Bauanleitungen

	Enrico Jörns	Schaltung mit ATTiny26 und zwei IC L6203 (36V/4A) zum Ansteuern von zwei Motoren, mit gedruckter Schaltung und Software, für GB wohl zu schwach, zur freien Verfügung
	Eric Behrs RC Flight Models USA	Seite eines Flugmodell-Bauers, Elektro-Antrieb, einfache Schaltungen für Motorsteuerungen, Linkliste
	Speedy-Drehzahlsteller	Motorsteuerungen für Flugmodelle
	Georg Braun: Leistungselektronik	Leistungselektronik und Gerätetechnik, kein Controller dabei
	Norbique RC-Control	einfache PWM-Steuerung für RC-Modelle

Fertiggeräte, Hersteller oder Vertreter

	4QD	PWM-Steuerungen für den Modellbau, für Fahrräder und Golf-Caddies, sehr grosse Auswahl und vernünftige Preise; die Seite enthält sehr ausführliche technische Erläuterungen zur PWM-Steuerung und eine elektronische Schaltungssammlung; wirkt kompetent und vertrauenswürdig
	Kruspan CH	Kruspan engeneering baut Elektroautos und industrielle Anlagen, im Angebot sind Motoren, Steuerungen und Batterien wie sie in den Elektro-Autos verbaut werden; Kruspan vertreibt den LYNCH-Motor, ein sehr kompakter PM-Motor mit hohem Wirkungsgrad; Leistungsbereich: ab 1.5 kW bei 12/24/36 Volt
	WEMA-Elektronik CH	WEMA ist auf Antriebstechnik spezialisiert und stellt unter anderem Motorsteuerungen her, Einzelstücke über EUR 200 ohne MWSt
	WEMA: Datenblatt	Motorsteuerung 12...24V/10A 4-Quadranten-Kontroller
	Kaleja.com	Motorsteuerungen für die Hutschiene bis maximal 12...48V/10A, keine Preise
	Christian Ulrich Robotik	Projekt einer Steuerung 12...24V/30A für Roboter
	KB-Electronics	das komplette Programm von Motor-Kontrollern
	KEMMERICH Motorenfabrik	Fabrikation von Gleichstrom- und Wechselstrom-Motoren aller Art

Produkt-Portale

	WLW	WLW = Wer Liefert Was? Portal für die Suche nach Lieferanten
	DirectIndustry	DirectIndustry ist ein Portal für industrielle Motoren und Steuerungen, nützlich für die Suche nach Produkten
	Usine Nouvelle	noch ein Portal für industrielle Produkte