Ta strona używa ciasteczek (plików cookies), dzięki którym może działać lepiej. Dowiedz się więcejRozumiem i akceptuję
Drukarki 3D - sklep 3dl.tech

Prośba o sprawdzenie schematu zasilania 5 serw

Autor Wiadomość
Rayu85 




Posty: 86
Otrzymał 1 piw(a)
Wysłany: 11-01-2017, 22:55   Prośba o sprawdzenie schematu zasilania 5 serw

Witam, mój projekt szczęśliwie posuwa się do przodu i niestety przyszedł czas na zmianę zasilania.

W tej chwili mam wszystkie 5 serw, podłączonych do 1 stabilizatora LM317T, zasilacz 12V 1,5A.
(3 serwa główne, unoszące masę i 2 odpowiedzialne za obroty)

Wszystko działa ale niestety dobudowałem kolejne części robota i zwiększyła się masa co spowodowało większe zapotrzebowanie na prąd którego już mój układ nie jest w stanie dostarczyć.
Stąd decyzja o przydzieleniu osobnego 6,6V, 1,5A dla każdego serwa.

Jako że mój układ się sprawdza, postanowiłem zrobić tak jak do tej pory tylko dla każdego serwa osobno.

Nowe założenia:

- Nowy zasilacz 12V 5A, myślę że wystarczy.
- 5 modułów zasilających na stabilizatorach LM317T
- Voltomierz wspólny dla wszystkich modułów, przełącznik na zasadzie zworki do wybierania aktualnie podłączonego modułu do pomiaru napięcia.

Robiłem testy poboru prądu przez serwo i przy ręcznej blokadzie (oczywiście tak aby nie uszkodzić serwa) maksymalny pobór zarejestrowałem 1,25A

Załączam schemat, i proszę o spojrzenie czy mogę tak zrobić. Zastanawiałem się czy nie dać diody Schottky'ego na rozejściu na każdy stabilizator ale nie wiem czy to ma sens.

Niestety program informuję o błędach w schemacie których nie umiem wyeliminować (załączam screan). Z tego co rozumiem na wyjściach stabilizatorów pojawia się prąd wsteczny ale nie mam pojęcia jak on tam dociera. (lub używam złego symbolu jako wyjścia napięcia na serwo i to jest powodem tych błędów)

PS. Wybaczcie drobne niedociągnięcia w schemacie ale jest to mój pierwszy cyfrowy, do tej pory kartka i ołówek, ale przyszedł czas się nauczyć.

Czekam na wasze uwagi, i konstruktywną krytykę :) :) :)



Polecany artykuł z FORBOT.PL:
Pułapki języka C

W poprzednim artykule postawiłem tezę, że dobry programista powinien wiedzieć jakie aspekty języka są niebezpi... Czytaj całość

Popularny artykuł » RFM12B - #3 - zaawansowana komunikacja


Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 3818
Pomógł: 407 razy
Otrzymał 544 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 11-01-2017, 23:30   

Nie znam się na tym programie więc nie odpowiem skąd te błędy. Stawiam na to, że sieci (nety) tak samo nazwane zwierane są ze sobą nawet "bezdrutowo". A Ty nazwałeś VCC każde wyjście. Zmień na VCC1, VCC2... a powinno pomóc.

Ale to tylko szczegół. Bo najważniejsze to to, że robisz potężny piec. (12V-6.6V)*5A to 27W. Bez dużych radiatorów się nie obejdzie i to niestety osobnych/izolowanych) dla każdego LM317. To będzie rzeźba jakich mało.

Moja rada: ładnie to narysowałeś i w ogóle, ale mając już zasilacz (nieregulowany?) 12V weź kup mu coś takiego:
http://allegro.pl/modul-przetwornicy-stepdown-xl4005-5a-obinizajacy-i5152785474.html
http://allegro.pl/przetwornica-step-down-xl4015-36v-na-1-2v-32v-5a-i6640785476.html
http://allegro.pl/przetwornica-dc-dc-xl4015-5a-75w-z-woltomierzem-i6677118738.html
i po sprawie. Albo dwie sztuki. Przetwornice impulsowe mają sprawności rzędu 80% więc przy (6.6V*5A)=33W mocy wyjściowej będą wydzielać w ciepło może z 6W. To jednak dużo mniej niż Twoje liniowe cudo, prawda? Wiem, że projektowanie jest fajne, ale staraj się korzystać z gotowych i tanich podzespołów - to jedna z bardzo pożądanych umiejętności inżynierskich.

EDIT:
I jeszcze: http://allegro.pl/przetwornica-napiecia-step-down-xl4016-i6648004937.html

Ostatnio zmieniony przez marek1707 11-01-2017, 23:45, w całości zmieniany 1 raz  
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Rayu85 




Posty: 86
Otrzymał 1 piw(a)
Wysłany: 12-01-2017, 00:03   

Dzięki za uwagi :) problem z błędami leży gdzieś indziej ale na szczęście wiem że taki układ działa więc to tylko detal estetyczny w programie.

Co do sugestii z gotową przetwornicą to docelowo może faktycznie tak zrobię :)
Ale jednak moim celem jest nauczyć się jak to wszystko działa więc kombinuję samemu też :)

hmm co do tej temperatury to nie wiem do końca jak to jest.
Regularnie lubię sobie pomacać stabilizator czy się nie grzeję i jeszcze nigdy nie zauważyłem żeby był chociaż "Ciepły" nie wspominając już o gorącym.

Z 2 giej strony pociągnięcie 5A w układ wymagało by praktycznie zblokowania wszystkich serw.
Podczas normalnej pracy z moich pomiarów wynika że serwa biorą od 200-500mA (każde) ale też rzadko się zdarza żebym poruszał więcej niż 2ma w jednej chwili.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
deshipu 




Posty: 1679
Pomógł: 88 razy
Otrzymał 142 piw(a)
Programuję w:
Python, C, Lua
Należę do:
Nigmalabs
Moje roboty:
uKubik, pKubik, Katka, Tote

Wysłany: 12-01-2017, 09:48   

Stabilizatory, których używasz, to stabilizatory liniowe, to znaczy, że obniżają napięcie "wypalając" różnicę w postaci ciepła. To się sprawdza przy małych prądach pobieranych przez mikrokontrolery, ale nie przy silnikach i serwach. No i zastanów się czy rzeczywiście chcesz marnować ponad połowę pojemności baterii na ogrzewanie pokoju.

Warto przeczytać » Kurs elektroniki II - #7 - scalone odbiorniki podczerwieni


Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 3818
Pomógł: 407 razy
Otrzymał 544 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 12-01-2017, 10:43   

Przyjęte wartości liczbowe i cele projektowe są kwestią podejścia. Jeżeli chcesz by urządzenie sprawdziło się w każdych warunkach (nie mówię o środowiskowych - to kolejna warstwa problemów), ale użytkowania to przyjęte założenia muszą być bardziej wyśrubowane. To Ty je ustalasz i później realizujesz. Skoro napisałeś 5A to zakładam, że jest to zgodne z jakimiś planami i oczekiwaniami a nie "z sufitu". Inaczej będzie wyglądało obciążenie zasilacza pracującego w hexapodzie - gdzie (czasem naprawdę silne) serwa non stop dźwigają cały ciężar konstrukcji a inaczej w makiecie kolejowej, gdzie czasem podnosi się jakiś szlaban albo porusza ludzik koszący trawę. A każda przyjęta liczba ma swoje konsekwencje.
Jeśli spodziewane, sumaryczne obciążenie tego zasilacza będzie średnio na poziomie 1-2A a bardzo rzadko i naprawdę na krótko może wzrosnąć do 4-5A to liniowy stabilizator może (ale tylko może) wchodzić w rachubę. Przy dużym wytracanym napięciu i jakimś sensownym prądzie będzie zawsze gorszy (sprawnościowo) od przetwornicy DCDC, ale zaletą jest prostota. Natomiast jego chłodzenie możesz w tych warunkach troszkę odpuścić. Wydzielane ciepło przy 1A to już "tylko" (12V-6.6V)*1A=5.4W. A taki prąd i taką moc wytrzyma nawet jeden 317 w obudowie TO220. Ponieważ jednak czasem obciążenie może wzrosnąć, możesz dać dwa. Energia wydzielana w postaci ciepła w krzemie niejako "kumuluje" się w masie elementu i radiatora. I dopiero to powoduje wzrost temperatury, który jest dużo łagodniejszy (i "spóźniony") niż sam pobór prądu czyli wydzielana moc cieplna. Bazując na tym możesz zbudować układ dobrze wytrzymujący warunki średnie (np. 1-2A) i przegrzewający się (ale nie uszkadzający) w warunkach ekstremalnych (4-5A). Dajesz np. dwa LM317 z radiatorami wystarczającymi do odprowadzenia powiedzmy 5-6W mocy ciepła z każdej kostki. I tu kolejna decyzja: wielkością radiatora ustalasz jaka temperatura będzie panować na stabilizatorach w warunkach pracy ciągłej. Jeśli dasz wielkie, to urządzenie będzie duże i pokraczne, ale za to chłodniejsze → wytrzyma większe i dłuższe przeciążenia (bo wzrośnie możliwość oddawania ciepła i sama pojemność cieplna). Jeśli dasz "na styk" (np. 80°C w krzemie przy 2A) to nawet 30% wzrost prądu ciągłego (lub np. 100% wzrost przez kilka sekund) będzie "dobijał" do 120°C i powodował termiczne wyłączenie stabilizatorów. Na szczęście chyba wszystkie liniowe mają coś takiego w środku.

Tak więc decyzji przed Tobą dużo. Ważne, żebyś miał świadomość zachodzących procesów i umiał nimi "żonglować" w celu dobrania optimum do tego co potrzebujesz. A do tego musisz dużo czytać i przypomnieć sobie trochę fizyki (rozdz. praca, moc, energia prądu elektrycznego), bo nawet w tak prostym urządzeniu jak projekt tego zasilacza można wiele skopać i/lub narobić się niepotrzebnie.

Swoją drogą zasilacz liniowy jest tak prosty, że spokojnie możesz go policzyć "w głowie", po kilku eksperymentach (myślowych) np. w postaci arkusza kalkulacyjnego uznać, że czujesz bluesa i wtedy - bez rzeźbienia radiatorów itp - próbować zrobić to na przetwornicy DCDC. Projekt ma być w końcu chyba też użyteczny a jeśli już w trakcie szacunków wychodzi potwór (kilkunastowatowy piecyk moim zdaniem się kwalifikuje) to może warto wsadzić ręce pod.. krzesło i przeczekać?

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Rayu85 




Posty: 86
Otrzymał 1 piw(a)
Wysłany: 12-01-2017, 10:44   

Rozumiem dlaczego stabilizatory liniowe się grzeją. A przynajmniej powinny.
Zastanawia mnie fakt że u mnie nie zauważam tego grzania. co w zasadzie jest plusem ale zastanawiającym.

Rozumiem że ilość wydzielonego ciepła zależy od ilość napięcia jaką wytraci na sobie stabilizator oraz ilości prądu który w danej chwili przez niego przepływa?

Akurat ten projekt nie jest zasilany z baterii a z sieci więc szybkie rozładowywanie nie wchodzi w grę.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
deshipu 




Posty: 1679
Pomógł: 88 razy
Otrzymał 142 piw(a)
Programuję w:
Python, C, Lua
Należę do:
Nigmalabs
Moje roboty:
uKubik, pKubik, Katka, Tote

Wysłany: 12-01-2017, 11:00   

Rayu85 napisał/a:
Rozumiem że ilość wydzielonego ciepła zależy od ilość napięcia jaką wytraci na sobie stabilizator oraz ilości prądu który w danej chwili przez niego przepływa?


Tak, jest proporcjonalna do ich iloczynu.

Nie zauważyłeś ciepła, bo pewnie te serwa nie działają cały czas przy twoich testach, tylko chwilowo i stabilizator nie zdąży się nagrzać przez ten czas. Jak nie używasz baterii, to rzeczywiście utrata energii nie boli aż tak bardzo, ale jednak musisz przyznać, że takie rozwiązanie z marnowaniem prądu wydaje się dość nieeleganckie.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Rayu85 




Posty: 86
Otrzymał 1 piw(a)
Wysłany: 12-01-2017, 13:28   

marek1707 gdzieś mi umknął Twój duży post i dopiero teraz przeczytałem i odpisuję.

Masz rację, że bardzo dużo zależy od założeń projektu.
Niestety tematyka zasilania sprawia mi nadal spore problemy, choć coraz więcej rozumiem:)

Z założeń myślę że mój układ będzie wystarczający, choć do przetwornicy przekonują mnie zdecydowanie małe wymiary całego układu w porównaniu do mojego projektu.

Docelowo kupię sobie pewnie taką przetwornicę tak jak radzicie:)
Nie mniej to co mnie boli w tym pomyśle to to, że nie nauczy mnie to raczej za wiele.

A jak już jesteśmy przy temacie zasilania to jak optymalnie dobrać kondensatory?
W tej chwili przyjmuję za radami 2x 100nf i 1x 100uf ale szczerze powiem nie wiem dlaczego akurat takie wartości.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 3818
Pomógł: 407 razy
Otrzymał 544 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 12-01-2017, 13:38   

I słusznie przyjmujesz. Kondensatory uzupełniają ograniczone możliwości czasowe stabilizatorów oraz kompensują indukcyjności pasożytnicze w "kabelkologii". Nie da się tego opowiedzieć w jednym poście tym bardziej, że to wszystko zależy od tego co jest stabilizatorem, jakiej jakości zasilanie chcesz mieć, jaki charakter mają odbiorniki (silniki są wyraźnie inne od opornikowego charakteru np. diod LED - to pewnie już sam czujesz) itd. Poza tym kondensatorów jest fafnaście rodzajów i każdy służy do czegoś innego - są na ten temat całe książki...
W ogólnym rozwiązaniu na LM317 zestaw 100uF + 100nF jest dobrym "pierwszym strzałem".
Mając oscyloskop cyfrowy, trochę czasu i jakoś na szybko sklecone sztuczne obciążenie impulsowe (np. 555+MOSFET+opornik dużej mocy) możesz kiedyś sam poeksperymentować z innymi zestawami i typami kondensatorów.
Nie wiem który układ jest teraz aktualny - na co się zdecydowałeś, bo pisałem o kilku pomysłach. Więc może napisz co zrobisz i dlaczego, popierając to w miarę możliwości liczbami (lub kolejnymi pytaniami - tego nie wykluczam).

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Rayu85 




Posty: 86
Otrzymał 1 piw(a)
Wysłany: 15-01-2017, 12:41   

Myślę że zdecyduję się za waszą poradą na zakup przetwornicy.
Z tych które podesłałeś myślę o zakupie tej:
http://allegro.pl/przetwornica-dc-dc-xl4015-5a-75w-z-woltomierzem-i6677118738.html

Tak dla pewności bo nie miałem nigdy doświadczenia z przetwornicami mam kilka pytań:
1) Rozumiem że na IN doprowadzam zasilanie bezpośrednio z zasilacza sieciowego?
2)
ad.1 Wszystkie rzeczy zasilane podpinam "bezpośrednio" do wyjścia przetwornicy? Mam na myśli nie dawanie już pomiędzy serwem a przetwornicą żadnej diody itd.
ad.2 Czy nie było by dobrze dać jakaś diodę półprzewodnikową powiedzmy 1,5A przed każdym serwem aby zabezpieczyć przed pociągnięciem zbyt dużego prądu przez serwo? Oczywiście wtedy napięcie wyjściowe należało by podnieść o 0,7V w stosunku do oczekiwanego na serwie.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
deshipu 




Posty: 1679
Pomógł: 88 razy
Otrzymał 142 piw(a)
Programuję w:
Python, C, Lua
Należę do:
Nigmalabs
Moje roboty:
uKubik, pKubik, Katka, Tote

Wysłany: 15-01-2017, 12:54   

Skąd pomysł, że dioda zabezpieczy przed zbyt dużym prądem? Na czym miało by to polegać? Ma się spalić?

Serwa możesz podłączać bezpośrednio do przetwornicy -- one w środku mają własną elektronikę, między innymi kondensator filtrujący, więc nic więcej nie potrzeba.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Rayu85 




Posty: 86
Otrzymał 1 piw(a)
Wysłany: 15-01-2017, 13:12   

Jeśli dobrze rozumiem Dioda Schottky 1N5822 3A / 40V przepuści maksymalnie 3A.
Co prawda nie wiem co się stanie jak nastąpi próba przeciągnięcia większego napięcia, ale z Twojej wypowiedzi wnioskuję ze wtedy dioda się spali?

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Lukaszm 



Posty: 376
Pomógł: 15 razy
Otrzymał 12 piw(a)
Skąd: Warszawa
Programuję w:
C, C++
Należę do:
Sekcja Rakietowa SKA
Wysłany: 15-01-2017, 15:29   

Cytat:
nastąpi próba przeciągnięcia większego napięcia

Przeciągnięcia większego napięcia? Musisz chyba używać prostszych terminów, my takich zaawansowanych nie znamy.
Cytat:
z Twojej wypowiedzi wnioskuję ze wtedy dioda się spali?

Czyli co, jak płynie prąd 2,999A to wszystko jest cacy, a jak się pojawi 3,001A to dioda stwierdza że to koniec i się przepala?


Studiujesz na Politechnice Warszawskiej? Zajmujesz się elektroniką i/lub programowaniem? Dołącz do Sekcji Rakietowej Studenckiego Koła Astronautycznego (napisz wiadomość do mnie)!
Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
deshipu 




Posty: 1679
Pomógł: 88 razy
Otrzymał 142 piw(a)
Programuję w:
Python, C, Lua
Należę do:
Nigmalabs
Moje roboty:
uKubik, pKubik, Katka, Tote

Wysłany: 15-01-2017, 15:39   

Po pierwsze, napięcie się mierzy w woltach, a nie w amperach.

Po drugie, to, że element ma podany maksymalny prąd (nie napięcie) nie oznacza, że powyżej tego prądu przestaje działać, tylko że zaczyna się przegrzewać i traci parametry określone przez producenta. Tak naprawdę nie wiadomo przy jakim prądzie ta konkretna dioda się przepali i czy akurat przeprali się w taki sposób, że przestanie przewodzić, czy właśnie będzie zwarcie.

Po trzecie, może przy tym wydzielić toksyczny dym albo nawet wybuchnąć płomieniem.

Wiec generalnie raczej nie polecam stosować komponentów poza ich wyspecyfikowanymi parametrami, a wręcz nawet dobrze jest zostawiać sobie pewien margines.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
marek1707 



Posty: 3818
Pomógł: 407 razy
Otrzymał 544 piw(a)
Skąd: WAW
Programuję w:
C, asm
Wysłany: 15-01-2017, 17:43   

A już tak całkiem OT to przecież na mamy bezpieczniki - specjalnie projektowane do zabezpieczania obwodów. Nawet one nie są idealne, powodują spadki napięć, grzeją się a ich prąd i czas zadziałania bardzo, ale to bardzo zależy od temperatury otoczenia i od wielkości przekroczenia prądu znamionowego.
A przetwornice i stabilizatory liniowe mają wbudowane ograniczenia prądowe i przeciwzwarciowe - im krzywdy raczej nie zrobisz (choć zdarza się). Pojedyncze serwo natomiast może sobie zaszkodzić zbyt dużym pobieranym prądem np. na skutek blokady mechanicznej lub zwykłego niedoszacowania wielkości serwa lub obciążenia. Wtedy albo mierzysz prąd serwa i procesor sam może zdecydować co robić, albo dajesz właśnie bezpiecznik albo.. nic nie robisz i wierzysz, że wszystko będzie OK. W amatorskich konstrukcjach to najczęstsze wyjście i sprawdza się zadziwiająco dobrze.

Postaw piwo autorowi tego posta
 
 
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Wersja do druku

Skocz do:  

Nie rozwiązałeś swojego problemu? Zobacz podobne tematy: Zasilanie robotów... akumulator 6V, 2Ah- ... Zasilanie programato... Jaki akumlator ?/?...
lub przeszukaj forum po wybranych tagach: prosba, schematu, serw, sprawdzenie, zasilania


Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Popularne kursy: Arduinopodstawy elektroniki