Beschreibung Diplomarbeit

Entwicklung von Motorsteuerplatinen

Aufgabe dieser Diplomarbeit war es, eine leistungsstärkere und störungsresistentere Leistungsplatine zur Ansteuerung eines Gleichstrommotors zu entwerfen und anzufertigen. Ansteuerbar soll jeder Gleichstrommotor sein, der mit Spannungen von 6 V bis 45 V und einem maximalen Strom von 16 A getrieben werden kann.

Das kommerzielle Produkt MD03 wird durch eine hauseigene Leistungsplatine ersetzt, welche direkt für die in der Wissenschaftlichen Einrichtung WE4 gestellten Anforderungen entwickelt wurde. Nach erfolgreicher Testphase und Einsatz auf der Roboterplattform 2WD soll die Leistungsplatine in jeden Roboter, der einen Gleichstrommotor als Antrieb nutzt, eingesetzt werden.
Sie überzeugt durch ihr zuverlässiges und stabiles Betriebsverhalten und ist durch ihre geringen Außenmaße von 106 x 59 mm flexibel und Platz sparend einsetzbar.

Die Leistungsplatine ist galvanisch von der Mikrokontrollerseite getrennt, benötigt keine Kühlkörper, vergrößert Batteriespannungen kleiner 7,5 V auf zulässige 12,5 V und ist für Logikspannungen von 2,7 V bis 5 V kompatibel. Zusätzlich vorgesehene optionale Beschaltungsfunktionen erweitern das Anwendungsspektrum der Leistungsplatine. Dazu zählen eine integrierende Maßnahme am Differenzverstärker, ein Widerstandsnetzwerk zum Einstellen des Stromgrenzwertes für den Kurzschlussschutz des Vier-Quadranten-Stellers und Widerstandsnetzwerke für jeden MOSFET, um das Ein- und Ausschaltverhalten zu beeinflussen.

Daniel Kreutzmann, Februar 2008

Abbildung 1

Draufsicht auf die gefräste Testplatine

Abbildung 2

Geätzter Prototyp