L298N Motortreiber-Board – Dual H-Bridge für DC- und Schrittmotoren

Mit diesem L298N Motortreiber-Board können Sie ganz einfach DC-Motoren und Schrittmotoren mit beispielsweise einem Arduino, ESP32, Raspberry Pi, Mikrocontroller oder einem anderen digitalen Steuerungssystem ansteuern.

Das Modul basiert auf dem bekannten L298N Dual H-Bridge Motortreiber. Dank der zwei integrierten H-Brücken können zwei normale gebürstete DC-Motoren unabhängig voneinander angesteuert werden, einschließlich Drehrichtung und Geschwindigkeitsregelung. Darüber hinaus kann das Modul zur Ansteuerung eines bipolaren Schrittmotors verwendet werden.

Die Motorspannung kann gemäß den Spezifikationen dieses Moduls zwischen 5 und 35 V DC liegen. Die Logik arbeitet mit 5 V. Der L298N unterstützt unter geeigneten Bedingungen einen Strom von bis zu 2 A pro Kanal. Bei höheren Belastungen ist eine ausreichende Kühlung wichtig.

Geeignet für DC-Motoren

Der L298N ist nicht nur für Schrittmotoren geeignet. Das Board eignet sich sehr gut zur Steuerung normaler gebürsteter DC-Motoren.

Mit einem Modul können maximal zwei DC-Motoren separat angesteuert werden:

• Motor A über OUT1 und OUT2
• Motor B über OUT3 und OUT4

Über die digitalen Eingänge kann die Drehrichtung jedes Motors bestimmt werden. Über die Anschlüsse ENA und ENB kann außerdem ein PWM-Signal eingespeist werden, um die Motordrehzahl zu regeln.

Dadurch sind unter anderem folgende Funktionen möglich:

• Motor vorwärts drehen lassen
• Motor rückwärts drehen lassen
• Motor stoppen
• Elektrisches Bremsen
• Geschwindigkeit per PWM regeln
• Zwei Motoren unabhängig voneinander steuern

Damit eignet sich das Modul unter anderem für Roboterfahrzeuge, Fahrzeuge, kleine Maschinen, Aktoren, Lüfter und andere Projekte mit DC-Motoren.

Geeignet für Schrittmotoren

Die beiden H-Brücken können auch gemeinsam zur Ansteuerung eines bipolaren Schrittmotors verwendet werden. Die vier Motorausgänge OUT1 bis OUT4 werden dabei mit den beiden Spulen des Schrittmotors verbunden.

Die Reihenfolge, in der IN1 bis IN4 angesteuert werden, bestimmt anschließend die Drehrichtung und das Schrittmuster.

Geschwindigkeitsregelung mit PWM

Bei DC-Motoren kann die Drehzahl über PWM (Pulsweitenmodulation) geregelt werden.

Dazu werden die Jumper von ENA und/oder ENB entfernt und diese Anschlüsse mit einem PWM-Ausgang des Mikrocontrollers verbunden.

• ENA: Enable/PWM für Motor A
• ENB: Enable/PWM für Motor B

Bleibt der entsprechende Jumper eingesetzt, ist der Kanal dauerhaft aktiviert und der Motor kann über die IN-Pins ohne separates PWM-Signal angesteuert werden.

Anschlüsse

Stromversorgung

Motorversorgung / VS
Anschluss für die Versorgungsspannung der Motoren.

GND
Gemeinsame Masse für Stromversorgung und Steuerung. GND des Mikrocontrollers und des Motortreibers müssen miteinander verbunden werden.

5V
5V-Anschluss für die Logik des Moduls. Abhängig von der Konfiguration des 5V-Reglers und des Jumpers kann dieser Anschluss als Versorgungseingang oder -ausgang verwendet werden.

Motor A

OUT1 / OUT2
Ausgang der H-Brücke A. Hier wird DC-Motor A angeschlossen.

IN1 / IN2
Digitale Steuereingänge zur Festlegung der Drehrichtung von Motor A.

ENA
Enable-Eingang für Motor A. Kann ebenfalls zur PWM-Geschwindigkeitsregelung verwendet werden.

Motor B

OUT3 / OUT4
Ausgang der H-Brücke B. Hier wird DC-Motor B angeschlossen.

IN3 / IN4
Digitale Steuereingänge zur Festlegung der Drehrichtung von Motor B.

ENB
Enable-Eingang für Motor B. Kann ebenfalls zur PWM-Geschwindigkeitsregelung verwendet werden.

Ansteuerung eines DC-Motors

Die tatsächliche Drehrichtung hängt davon ab, wie die beiden Motorkabel an OUT1 und OUT2 angeschlossen sind.

Motor B wird auf die gleiche Weise über IN3, IN4 und ENB angesteuert.

Technische Daten

• Typ: L298N Motortreiber-Board
• Treiber-IC: L298N
• Treibertechnik: Dual H-Bridge / Dual Full Bridge
• Geeignet für: gebürstete DC-Motoren und bipolare Schrittmotoren
• Anzahl DC-Motoren: maximal 2 unabhängig angesteuerte Motoren
• Anzahl bipolarer Schrittmotoren: maximal 1
• Logikspannung: 5 V DC
• Motorversorgungsspannung des Moduls: 5 – 35 V DC
• Maximal angegebener Motorstrom: 2 A
• Steuerung: digitale Logik
• Geschwindigkeitsregelung DC-Motor: PWM über ENA und ENB
• Drehrichtungssteuerung: ja
• Doppelte H-Brücke: ja
• Kühlkörper: ja
• Motorausgänge: OUT1, OUT2, OUT3 und OUT4
• Steuereingänge: IN1, IN2, IN3 und IN4
• Enable-Eingänge: ENA und ENB
• Abmessungen: ca. 43 × 43 × 27 mm
• Länge: 43 mm
• Breite: 43 mm
• Höhe: 27 mm
• Farbe der Platine: Rot

L298N Treiber

Der verwendete L298N ist ein Dual-Full-Bridge-Treiber, der speziell zum Schalten induktiver Lasten wie DC-Motoren, Schrittmotoren, Relais und Magnetspulen entwickelt wurde. Der L298 selbst unterstützt laut Hersteller eine Motorversorgungsspannung von bis zu 46 V und verfügt unter anderem über einen thermischen Schutz.

Bei diesem kompletten Modul wird eine Motorversorgungsspannung von 5 bis 35 V DC verwendet.

Hinweis zum Motorstrom

Der angegebene maximale Strom von 2 A ist als maximaler Treiberwert zu betrachten. Bei höheren Dauerströmen entsteht im L298N eine erhebliche Verlustwärme. Der praktisch nutzbare Dauerstrom hängt daher unter anderem von Versorgungsspannung, Kühlung, Umgebungstemperatur und Belastung ab.

Prüfen Sie außerdem nicht nur den Nennstrom eines DC-Motors, sondern auch den Anlauf- und Blockierstrom (Stall Current). Dieser kann um ein Mehrfaches höher sein als der Strom im normalen Betrieb.

Spannungsverlust am Treiber

Der L298N verwendet bipolare Ausgangstransistoren und weist daher einen höheren Spannungsverlust auf als moderne MOSFET-Motortreiber. Die tatsächlich am Motor anliegende Spannung ist somit niedriger als die eingespeiste Versorgungsspannung.

Dies ist insbesondere bei Niederspannungsmotoren relevant. Für Anwendungen, bei denen ein sehr hoher Wirkungsgrad oder ein möglichst geringer Spannungsverlust wichtig ist, kann ein moderner MOSFET-Treiber die bessere Wahl sein.

Anwendungen

• Arduino-Projekte
• ESP32-Projekte
• Roboterfahrzeuge
• Robotik
• Zweiradantriebe
• DC-Motorsteuerung
• PWM-Motorsteuerung
• Reversible Motoren
• Bipolare Schrittmotoren
• Kleine Maschinen und Mechanismen
• Prototypen- und Hobbyelektronik
• Bildungsprojekte
• Automatisierungsprojekte

Abmessungen

• Länge: 4,3 cm
• Breite: 4,3 cm
• Höhe: 2,7 cm

Zusammenfassung

Das L298N Motortreiber-Board ist eine vielseitige doppelte H-Brücke zur Ansteuerung sowohl normaler DC-Motoren als auch von Schrittmotoren. Mit einem Modul können zwei DC-Motoren unabhängig voneinander vorwärts und rückwärts angesteuert werden, während sich die Drehzahl per PWM regeln lässt. Alternativ können beide H-Brücken gemeinsam für einen bipolaren Schrittmotor verwendet werden.

Dank der einfachen digitalen Steuerung eignet sich dieses Modul hervorragend für Arduino, ESP32 und andere Mikrocontroller.